【单片机毕业设计】【mcuclub-dz-055】基于单片机的智能手环控制系统设计

  最近设计了一个项目基于单片机的智能智能手环控制系统设计，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：智能手环
项目编号：mcuclub-dz-055
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过MAX30102测量心率、血氧
2、通过MLX90614测量人体体温
3、通过MPU6050进行计步
4、通过步数计算消耗的卡路里和运动里程
5、通过按键，可设置心率、血氧、体温最大值，当其中一个超过设置最大值，则声光报警
6、通过WIFI将数据发送到手机APP中
7、通过OLED显示各测量数据

二、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 四、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 五、系统框图

此次设计智能手环的设计，可以分为输入、中控、输出，中控采用STM32，对输出的数据进行处理，控制输出；输入由五部分组成，第一部分是通过心率血氧监测模块检测模块检测心率血氧；第二部分是三轴加速度模块，通过该模块检测当前用户行走的步数、里程数和卡路里；第三部分是非接触红外测温模块，通过该模块监测当前用户的体温；第四部分是按键模块，通过按键可设置心率、血压体温最大最小值；第五部分是供电模块，通过该模块给整个系统进行供电；输出由两部分进行组成，第一部分是显示模块，通过该模块显示检测的心率、体温、步数等；第二部分是声光报警模块，监测到心率血氧或者体温不在设置，进行声光报警；除此之外，WIiFi连接手机即作为输入又作为输出，通过WIFI模块，手机端可远程查看心率、血氧、体温及其用户是否摔倒，也可远程设置心率、血氧、体温最大最小值此次设计的系统的系统框图如图2-1所示。

六、软件设计流程

系统的主流程图如图4-2所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括设置心率、血氧、体温正常范围等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，将监测的数据显示在OLED上，同时将监测的数据通过WIFI模块上传到用户的手机上，用户可以通过手机端设置心率血氧体温等信息；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，心率、血氧、温度异常，进行声光报警，心率、血氧、温度全部正常，取消声光报警，2s，发送数据。

 七、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)											//测量界面
	{
		if(heart_value[1] > heart_max || heart_value[0] > blood_max || temp_value > temp_max*10)			//心率、血氧、温度异常，进行声光报警
		{
			if(time_num % 3 == 0)
			{
				BEEP = ~BEEP;
				LED = ~LED;
			}
		}
		else																		//心率、血氧、温度全部正常，取消声光报警
		{
			BEEP = 0;
			LED = 1;
		}
	}
	else																			//设置界面，取消声光报警
	{
		BEEP = 0;
		LED = 1;
	}
	
	if(flag_2s == 1)													//2s，发送数据
	{
		flag_2s = 0;
		Aliyun_Send_Data();
	}
}

/****
*******数据上报函数
			 数据更改时，将数据发布给服务器
*****/
void Aliyun_Send_Data(void)
{
	sprintf(send_data,"{\"method\":\"thing/event/property/post\",\"id\":\"203302322\",\"params\":\
	{\"heart_value\":%d,\"heart_max\":%d,\"blood_value\":%d,\"blood_max\":%d,\"temp_value\":%f,\"temp_max\":%d,\"step_value\":%d,\"calorie_value\":%f,\"mileage_value\":%f},\"version\":\"1.0.0\"}",
	heart_value[1],heart_max,heart_value[0],blood_max,(float)temp_value/10,temp_max,step_value,calorie_value,mileage_value);

	Aliyun_Publish(topics_post, send_data);  //添加数据，发布给服务器	
}