Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 30, no. 2, July-December 2026.
DOI: 10.46842/ipn.cien.v30n2a06
Sistema embebido de bajo costo para adquisición y visualización en tiempo real de señales fotopletismográficas mediante ESP32-S3, BLE Y MAX30102
Low‑Cost Embedded System for Real‑Time Acquisition and Visualization of Photoplethysmographic Signals Using ESP32‑S3, BLE, and MAX30102
Recibido 13/07/2026, aceptado 25/09/2026, publicado 12/10/2026..
Resumen
Este trabajo presenta una plataforma de bajo costo para monitoreo fotopletismográfico en tiempo real basada en un ESP32-S3 SuperMini, un sensor MAX30102 operando a 200 muestras por segundo y una interfaz gráfica de usuario (GUI) para PC. El sistema establece comunicación Bluetooth Low Energy (BLE) entre el nodo embebido y la interfaz de escritorio para transmitir simultáneamente las señales infrarroja (IR) y roja (RED). En el lado embebido, el firmware adquiere, empaqueta y envía las señales PPG crudas, además de estimar la frecuencia cardiaca en latidos por minuto (BPM) para cada canal. En la PC, la GUI muestra en tiempo real las señales recibidas y los valores de BPM correspondientes, proporcionando un entorno práctico y accesible de monitoreo. La principal contribución de este trabajo radica en la integración de la adquisición de señales PPG de doble canal en tiempo real, la transmisión mediante BLE, la estimación embebida de BPM, la visualización mediante una GUI de escritorio y la validación experimental en una única plataforma compacta y de bajo costo. La arquitectura propuesta está orientada a aplicaciones biomédicas de bajo costo y ofrece una solución compacta para adquisición de señales, comunicación inalámbrica, visualización y estimación fisiológica básica. Los resultados experimentales muestran que la plataforma puede capturar y transmitir de forma confiable ambos canales, lo que la convierte en una base sólida para trabajos futuros de procesamiento PPG más avanzado. Adicionalmente, el desempeño del sistema fue validado mediante la comparación de la frecuencia cardiaca estimada con las mediciones obtenidas a partir de dos dispositivos médicos de referencia: un oxímetro de pulso y un baumanómetro digital. Los resultados evidenciaron una concordancia adecuada entre las mediciones, respaldando la viabilidad de la plataforma propuesta para aplicaciones de monitoreo fisiológico no invasivo.
Abstract
This paper presents a low-cost real-time photoplethysmography (PPG) monitoring platform based on an ESP32-S3 SuperMini, a MAX30102 sensor operating at 200 samples per second, and a desktop graphical user interface (GUI). The proposed system establishes Bluetooth Low Energy (BLE) communication between the embedded node and the PC interface to stream both infrared (IR) and red (RED) channels simultaneously. On the embedded side, the firmware acquires, packages, and transmits the raw PPG signals while estimating the heart rate in beats per minute (BPM) for each channel. On the desktop side, the GUI displays the received signals and the corresponding BPM values in real time, providing a practical and accessible monitoring environment. The main contribution is the integration of realtime dual-channel PPG acquisition, BLE transmission, embedded BPM estimation, desktop GUI visualization, and experimental validation within a single compact and low-cost platform. The proposed architecture is aimed at low-cost biomedical applications and offers a compact solution for signal acquisition, wireless communication, visualization, and basic physiological estimation. Experimental results show that the platform can reliably capture and transmit both channels, supporting its use as a foundation for future work on more advanced PPG processing and physiological monitoring applications. Furthermore, the system performance was validated by comparing the estimated heart rate against measurements obtained from two medical reference devices: a pulse oximeter and a digital sphygmomanometer. The results demonstrated good agreement between the measurements, supporting the feasibility of the proposed platform for non-invasive physiological monitoring applications.
Palabras clave: fotopletismografía, esp32‑s3, max30102, bluetooth low energy, frecuencia cardiaca en latidos por
minuto, saturación de oxígeno periférica.
Index terms: photoplethysmography, esp32‑s3, max30102, bluetooth low energy,
heart rate in beats per minute, peripheral oxygen saturation.
ISO 690 reference:
Miranda Vega, Jesús E.;
García González, Wendy;
López Gastelum, Vanessa;
Ayala Figueroa, Rafael I.;
Lozoya Ponce, Ricardo E.;
Núñez López, José A.;
Prieto Avalos, Guillermo,
2026,
Sistema embebido de bajo costo para adquisición y
visualización en tiempo real de señales fotopletismográficas
mediante ESP32-S3, BLE Y MAX30102,
Científica, vol. 30, no. 2,
ISSN 2594-2921, e300206,
DOI: 10.46842/ipn.cien.v30n2a06
