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编号：

T1452305M

设计简介：

本设计是基于STM32的个人健康助手设计，主要实现以下功能：

温度监测：利用DS18B20温度采集模块，实时采集环境温度或用户体温。
血氧与心率监测：通过集成的血氧检测模块，能够同时测量用户的血氧饱和度和心率。
独立按键控制：独立按键模块，允许用户进行界面切换、设置温度、心率、血氧的阈值，以及开启或关闭报警功能。
OLED显示屏：高清OLED显示屏用于直观显示当前的温度、心率、血氧值以及预设的阈值、报警状态等信息。
蜂鸣器报警：当系统检测到任何一项监测指标（温度、心率、血氧）超出用户预设的阈值时，自动触发蜂鸣器报警，及时提醒用户注意。
供电电路：设计有稳定可靠的供电电路，确保整个系统在持续供电状态下稳定工作，同时考虑低功耗设计，延长设备使用时间。

标签：STM32、OLED12864、DS18B20、心率血氧模块

题目扩展：心率血氧检测系统

基于STM32单片机的个人健康助手系统设计，通过集成多种健康监测传感器和用户交互界面，提供了实时健康数据监测和报警功能。下面是每个部分的简单功能概述：

中控部分（STM32单片机）

• 核心控制器：作为整个系统的核心，负责协调输入和输出，处理数据和控制逻辑。
• 数据采集：接收来自DS18B20温度采集模块的温度数据、血氧检测模块的心率和血氧值数据，以及独立按键的操作指令。
• 数据处理：根据实时监测数据和用户设置的阈值，判断是否需要发出报警。
• 控制输出：根据处理结果，控制OLED显示屏和蜂鸣器。

输入部分

1. DS18B20温度采集模块：实时检测环境或体表温度，为健康监测提供温度数据。
2. 血氧检测模块：检测用户的心率和血氧饱和度，提供关键的生命体征数据。
3. 独立按键：提供用户交互界面，用于切换显示界面、设置温度和心率、血氧的阈值，以及开启或关闭报警功能。
4. 供电电路：为整个系统提供稳定的电源，确保系统正常运行。

输出部分

1. OLED显示屏：显示当前的温度、心率和血氧值，以及用户设置的阈值和报警开关状态，提供直观的健康信息。
2. 蜂鸣器：当监测到的温度、心率或血氧值超出用户设定的安全阈值时，发出报警声，提醒用户注意。

实物调试

5.1 电路焊接总图

首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是蜂鸣器，直接焊接在板子上。第五部分是心率血氧模块，先焊接了两个4Pin的排母，再将模块插入排母中。第六部分是三个独立按键。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 设置阈值实物测试

如图5-2所示，按下按键S1进入设置界面，按下按键S2设置温度阈值加、心率最小值加、心率最大值加、血氧阈值加。按下按键S3设置温度阈值减、心率最小值减、心率最大值减、血氧阈值减。

图5-2设置阈值实物图

5.3 测量心率血氧实物测试

如图5-3所示，按下按键S2打开报警模式，将手放在心率血氧模块上，当心率血氧值超过阈值时蜂鸣器响。

图5-3测量心率血氧实物图

仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、模拟心率和血氧检测的电位器、三个按键、蜂鸣器、温湿度传感器。                                                                                                                   

图6-1 仿真设计总图

6.2设置阈值仿真测试

如图6-2所示，按下按键S1进入设置界面，按下按键S2设置温度阈值加、心率最小值加、心率最大值加、血氧阈值加。按下按键S3设置温度阈值减、心率最小值减、心率最大值减、血氧阈值减。   

图6-2设置阈值仿真图

6.3 心率血氧仿真测试

如图6-3所示，按下按键S2打开报警模式，电位器模拟的心率血氧模块值，当心率血氧值超过阈值时蜂鸣器响,。

图6-3心率血氧检测

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

随着信息技术的发展，个人健康管理的需求与日俱增。该文献提出了一种基于STM32单片机的个人健康助手设计，借助其高效的处理能力，结合各种传感器和输出设备，实现个人体温、心率和血氧的实时监测，并采取相应的警告策略。

该系统设计主要包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STM32单片机作为核心控制器进行数据采集与处理，由于其高度的集成性和处理能力，有效的对各种输入设备的数据进行处理并控制输出部分。

输入部分由四个模块组成。其中，DS18B20温度采集模块用于实时获取个体的体温数据；血氧检测模块用于不断检测心率和血氧值；独立按键主要用于用户界面的操作，比如切换界面、设置温度和心率、血氧阈值和开关报警等；供电电路则为整个系统提供稳定的电源。

输出部分由OLED显示屏和蜂鸣器两部分组成。OLED显示屏可以显示温度、心率、血氧值及其阈值，报警开关等信息，使得用户可以直观地获得自身的健康数据；蜂鸣器作为警报装置，当温度或心率或血氧不在设定阈值范围内时，系统会马上启动报警设备进行提示。

在实际运用中，基于STM32单片机的个人健康助手系统表现出较强的实时性和可靠性，对于个人的健康管理具有重要的指导意义。通过设置个人的健康阈值，及时发现健康异常状况，该系统对于公众的健康管理具有广泛的潜在应用价值。

设计的基于STM32单片机的个人健康助手，实现了对个人健康状况的准确监控和实时报警，可以帮助人们更好地管理和提高健康水平，对于推动国民健康事业的发展具有重要的实际应用价值。

关键词：单片机；心率血氧检测；温度检测模块

字数：10000+

目录：

摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 温度检测方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 DS18B20传感器检测温度模块

3.6 心率血氧模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程图

4.4 显示函数流程图

4.5 处理函数流程图

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 设置阈值实物测试

5.3 测量心率血氧实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2设置阈值仿真测试

6.3 心率血氧仿真测试

结  论

参考文献

致  谢