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2025【基于STM32单片机健康监测模块的设计与实现7200字】.docx

泰然健康网
2025-07-12 17:51

基于STM32单片机健康监测模块的设计与实现

TOCo1-3hzu摘要1

第1章绪论3

1.1设计研究背景及意义3

1.2发展现状3

1.3论文研究内容3

第2章系统整体设计及原理概述5

2.1系统整体方案的设计5

2.2体温检测5

2.3心率检测6

2.4血氧饱和度检测6

2.5蓝牙通信技术7

第3章监测模块系统的硬件设计8

3.1系统硬件总体设计8

3.2主控模块的选择8

3.3体温采集模块的设计9

3.4心率及血氧采集模块的设计9

3.5显示模块的电路设计10

3.6蓝牙模块的电路设计11

3.7电源电路设计11

第4章监测模块系统的软件设计13

4.1软件设计语言及程序流程13

4.2体温检测的算法设计13

4.3心率检测的算法设计14

4.4血氧检测的算法设计14

4.5LCD显示模块程序设计15

4.6本章小结16

第5章实验平台的测试17

5.1硬件部分测试17

5.2软硬件的联合测试17

第6章总结与展望19

6.1总结19

6.2不足与展望19

参考文献20

附录系统电路图22

PAGE*Arabic17

摘要

在社会迅速发展和生活质量日益改善的当代，人们对自己的身体健康状况也越来越重视，因此设计一个小型的健康监测系统具有一定意义。为了提高人体健康监测水平，本系统旨在STM32F103C8T6单片机的基础上嵌入多种传感器，通过对硬件集成电路的设计和软件编程开发实现对健康数据的收集和处理，最后由LCD液晶显示屏实时显示待测人体当前体温、心率和血氧饱和度等数据。经实物测试验证，本系统工作稳定可靠，基本完成了基于单片机的健康监测模块的设计与实现。

关键词：单片机；传感器；健康监测模块

第1章绪论

1.1设计研究背景及意义

21世纪的社会是智能化社会，随着“互联网+”在十二届全国人大三次会议上的提出，使社会向着移动信息化方向加速迈进。在新冠肺炎疫情的影响下，人们对自身的健康状况也越来越关注，由此催生出能够实时进行自我监控的设备，各种智能手环的涌现就是智能化社会日趋突现的鲜明实例，其主要应用于监测户外运动，监测睡眠，心率及血氧监测等。

2015年国家首次出台了智能可穿戴设备行业的相关标准，其中《可穿戴产品分类与标识》、《可穿戴产品数据规范》和《可穿戴产品应用服务框架要求》将进一步推动该行业的规范化与标准化，这三项标准也将对于智能穿戴设备的发展具有不可磨灭的的推动作用REF_Ref100956232rh[1]。

在万物互联的当代，手机和各类电子产品的出现，极大的便捷了我们的生活。通过手机客户端，用户已经能够随时了解自身的生理参数及身体状况，从而更科学地指导人们制定出合理、健康的运动方案，从而实现对身体进行调节和锻炼[2]，因此设计一款拥有实时监控与数据分析功能的智能手环具有重要意义。

1.2发展现状

自从2012年以后，国内的智能手环产品大范围进入市场，随着4G时代的到来，智能手环也具备了和手机一样的数据分享功能。随着科学睡眠监测、移动支付及多设备协同等实用性功能的出现，极大地扩宽了智能手环的用户群体[3]。近年来，随着人们对自身健康的重视程度不断增加，众多科技企业致力于研究各种智能穿戴设备，并不断进行此项技术的改革和创新。现在的国产智能手环发展得很快，功能也变得更多样，不但可以检测身体运动状况，还可以实时监测心跳和血氧，甚至可以科学监测人的睡眠状况，非常符合当今人们的日常需求。

在人们越来越关注身体健康的前提下，可以进行运动数据分析与健康监控的手环很有市场，各大厂商的智能手环销量也充分地证明了这一点。真实且准确的数据记录、精准的食物摄入分析、对夜间睡眠质量的科学分析以及快捷支付的账户安全等问题都将成为智能手环产品未来的发展瓶颈[1]。

1.3论文研究内容

本设计旨在通过单片机进行对健康监测模块的简单设计与实现，论文主要通过Keil开发环境，使用C语言进行程序编写，主要由单片机(MCU)、5V电源模块、传感器模块等组成。为了让系统整体结构更加小型化，利用画图软件对电路进行了优化设计，通过一块集成的电路板，实现同时采集体温、心率及血氧饱和度等生理参数，同时，利用AltiumDesigner软件进行了布线的设计及优化。

本文大致分为六个章节，具体安排如下：

第一章，绪论。首先对本设计的研究背景及相关发展状况进行了