隨著大量新的醫療保健技術的發展，物聯網正在迅速改變醫療保健行業。在本篇文章中，我們使用ESP8266和Arduino設計了一款基于IoT的患者健康監測系統。該項目中使用的物聯網平臺是ThingSpeak。 ThingSpeak是一個開放源代碼的物聯網（IoT）應用程序和API，可通過Internet或局域網使用HTTP協議存儲和檢索來自物聯網的數據。該物聯網設備可以讀取脈搏頻率并測量周圍溫度。它持續監控脈搏頻率和周圍溫度，并將其更新到物聯網平臺。

運行在設備上的Arduino Sketch程序實現了項目的各種功能，例如讀取傳感器數據，將其轉換為字符串，將其傳遞到IoT平臺以及在字符LCD上顯示測得的脈搏頻率和溫度。

功能框圖

以上是一個簡單的框圖，解釋了使用ESP8266和Arduino的基于IoT的患者健康監測系統。脈沖傳感器和LM35溫度傳感器分別測量BPM和環境溫度。 Arduino處理代碼，1602 LCD顯示屏顯示數據。 ESP8266 Wi-Fi模塊連接至Wi-Fi并將數據發送至IoT設備服務器。這里使用的物聯網服務器是Thingspeak。最后，通過登錄Thingspeak頻道，可以從世界任何地方監視數據。

所需的組件

● Arduino UNO開發板

● ESP8266 Wi-Fi模塊

● 脈搏傳感器

● LM35溫度傳感器

● 1602 LCD顯示屏

● 電阻2K

● 電阻1K

● LED指示燈

● 面包板

● 連接線

脈搏傳感器簡介

脈搏傳感器（Pulse Sensor）是一款適用于Arduino的即插即用心率傳感器。想要將實時心率數據輕松整合到他們的項目中的學生、運動員、制造商以及游戲和移動開發人員都可以使用它，其本質是集成的光放大電路和降噪電路傳感器。將脈搏傳感器夾到您的耳垂或指尖，然后將其插入Arduino，即可隨時讀取心率。它還具有一個易于使用的Arduino演示代碼。

脈搏傳感器有三個引腳：VCC、GND和模擬引腳。

該傳感器模塊的中心還有一個LED，可幫助檢測心跳。在LED下方，有一個消除噪音的電路，該電路應能防止噪音影響讀數。

LM35溫度傳感器

LM35系列是精密集成電路溫度設備，其輸出電壓與攝氏度的溫度成線性比例。 LM35器件相對于用開爾文（Kelvin）校準的線性溫度傳感器具有優勢，因為不需要用戶從輸出中減去較大的恒定電壓即可獲得方便的攝氏刻度。 LM35器件不需要任何外部校準或修整即可在室溫下提供±?°C的典型精度，在整個-55°C至150°C的溫度范圍內提供±?°C的典型精度。

ESP8266模塊

ESP8266是一款非常用戶友好的低成本設備，可為您的項目提供Internet連接。該模塊既可以用作接入點（可以創建熱點），也可以用作站點（可以連接到Wi-Fi），因此它可以輕松地獲取數據并將其上傳到Internet，從而使物聯網盡可能地容易。它還可以使用API??從互聯網獲取數據，因此您的項目可以訪問互聯網上可用的任何信息，從而使其更加智能。該模塊的另一個令人興奮的功能是可以使用Arduino IDE對其進行編程，這使其更加用戶友好。

ESP8266模塊僅適用于3.3V，任何高于3.7V的電壓都會損壞該模塊，因此請謹慎使用電路。以下是其引腳說明。

引腳1：Ground：連接至電路的地

引腳2：Tx / GPIO – 1：連接到編程器/控制器的Rx引腳以上傳程序

引腳3：GPIO – 2：通用輸入/輸出引腳

引腳4：CH_EN：芯片使能/高電平有效

引腳5：Flash / GPIO – 0：通用輸入/輸出引腳

針腳6：RST：復位模塊

引腳7：RX / GPIO – 3：通用輸入/輸出引腳

引腳8：Vcc：僅連接至+ 3.3V

連接電路圖

以下是使用ESP8266和Arduino設計的基于IoT的患者健康監測系統的電路連接圖：

1.將脈博傳感器輸出引腳連接到Arduino的A0，將另外兩個引腳連接到VCC和GND。

2.將LM35溫度傳感器輸出引腳連接到Arduino的A1，將另外兩個引腳連接到VCC和GND。

3.通過220歐姆電阻將LED連接到Arduino的數字引腳7。

4.將LCD的引腳1、3、5、16連接到GND。

5.將LCD的引腳2、15連接到VCC。

6.將LCD的引腳4、6、11、12、13、14分別連接到Arduino的數字引腳12、11、5、4、3、2。

7.ESP8266的RX引腳工作在3.3V電壓，當我們將其直接連接到Arduino時，它不會與Arduino通信。因此，我們將不得不為其制作一個分壓器，它將5V轉換為3.3V。可以通過連接2.2K和1K電阻器來完成。ESP8266的RX引腳通過電阻連接到Arduino的引腳10。

8.將ESP8266的TX引腳連接到Arduino的引腳9。

設置ThingSpeak

ThingSpeak為基于物聯網的項目提供了非常好的工具。通過使用ThingSpeak網站，我們可以使用ThingSpeak提供的頻道和網頁來監視數據并通過Internet控制我們的系統。因此，首先您需要注冊ThingSpeak。請訪問https://thingspeak.com并創建一個帳戶。

然后創建一個新頻道并設置您想要的內容。然后創建API密鑰。此鍵是編程修改和設置數據所必需的。

然后，通過組裝上述電路將代碼上傳到Arduino UNO。打開串口監視器，它將自動連接到Wi-Fi并進行所有設置。

現在點擊頻道，以便您可以看到在線數據流，即使用ESP8266和Arduino的基于IoT的患者健康監控系統，如圖所示。

編輯：hfy