遠(yuǎn)程患者和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

描述

使用的組件：

· 樹莓派 3B

·Arduino UNO

· Adafruit DHT11溫濕度傳感器

· MQ 135有害氣體傳感器

· 心臟脈搏傳感器

· 面包板、LED、跳線等。

主要部件的功能：

Raspberry Pi：該板就像一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使用 python 的 Flask 框架從中啟動(dòng)網(wǎng)頁(yè)。它還有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)從傳感器收集的數(shù)據(jù)，在該數(shù)據(jù)庫(kù)上運(yùn)行查詢以提取相關(guān)/選定的數(shù)據(jù)。它還使用 python matplotlib 庫(kù)以圖形方式繪制數(shù)據(jù)。

Arduino UNO：該板執(zhí)行并行輸出 ADC 的功能，用于連接脈沖傳感器等模擬傳感器。它通過(guò) I/O 引腳提供 9 位輸出。這些輸出由 Raspberry Pi 讀取。

DHT11：給出溫度和濕度讀數(shù)

MQ-135：檢測(cè)二氧化碳、酒精煙霧等有害氣體。如果超過(guò)閾值，會(huì)發(fā)出警報(bào)。

心搏傳感器：通過(guò)使用照亮毛細(xì)血管的 LED 和相鄰傳感器（一種 LDR）測(cè)量心搏，測(cè)量血液通過(guò)毛細(xì)血管時(shí)光的變化。它提供模擬輸出，使用 Arduino UNO 將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出。

項(xiàng)目的方法和工作

Raspberry PI 上的數(shù)據(jù)庫(kù)是使用數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 SQLite 創(chuàng)建的。命令行指令用于在這些數(shù)據(jù)庫(kù)上運(yùn)行查詢。我們沒(méi)有手動(dòng)輸入指令，而是編寫了一個(gè) python 腳本或“自動(dòng)記錄器”，它會(huì)自動(dòng)執(zhí)行此數(shù)據(jù)庫(kù)引擎的命令行指令。然后我們使用 python 的 Flask 框架從板上啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。使用它，我們啟動(dòng)了一個(gè) man 網(wǎng)頁(yè)，以及三個(gè)子頁(yè)面，其中包含溫度、濕度和心率圖。該網(wǎng)頁(yè)允許用戶輸入樣本數(shù)，即繪圖的時(shí)間段，以便該特定時(shí)間段的圖表可見。如果醫(yī)生/專業(yè)人員/研究人員打算進(jìn)行分析并制作報(bào)告，這將非常有用。主頁(yè)包含實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量狀態(tài)。為了從每個(gè)傳感器收集數(shù)據(jù)，需要導(dǎo)入某些庫(kù)。由于樹莓派沒(méi)有內(nèi)置 ADC，我們使用 Arduino UNO 在讀取脈沖傳感器后生成數(shù)字信號(hào)。最終輸出是靜態(tài) HTML 頁(yè)面的形式。為了集成它們，我們使用了一個(gè)名為 paranoid-AAC 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序平臺(tái)。為了對(duì)樹莓派進(jìn)行編程，我們?cè)凇盁o(wú)頭模式”下使用它，在這種模式下，程序員必須使用 SSH 連接到 RPI，這樣可以輕松更新和重新編程，而無(wú)需與電路板的任何物理連接。