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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体分析

2.1 系统总体框图

2.2系统主控方案选型

2.3GPS模块选择

2.4显示模块选择

第3章 系统电路设计

3.1 系统总体电路组成

3.2 主控电路设计

3.3 电源电路设计​

3.4 心率血氧传感器电路设计

3.5 MPU6050传感器电路设计

3.6 时钟模块电路设计

第4章 系统软件设计

4.1 系统软件介绍

4.2 主程序流程图

4.3显示函数流程图

4.4处理函数流程设计

第5章 实物调试

5.1 整体实物构成

5.2 按键设置阈值功能测试

5.3 异常报警测试

第6章 软件调试

6.1 软件介绍

6.2 按键设置阈值功能测试

6.3 异常报警测试

第7章 总结

参考文献

致谢

1　引 言

1.1 研究背景与意义

随着全球人口老龄化进程的加速，老年人的健康监护与安全保障问题日益成为社会关注的焦点。据世界卫生组织统计，到2050年，全球60岁以上人口占比将达20%，老年人面临的突发性疾病与意外事故风险也随之显著增加。然而，传统的养老设备功能往往较为单一，大多只能实现定位或心率监测等某一项功能，难以满足对老年人实时、多维度的健康管理需求。同时，市场上现有的一些智能手环产品，在针对老年人特殊需求方面也存在不足，无法全面保障老年人的健康与安全。

在此背景下，开发一款专为老年人设计的智能手环具有重要的现实意义。基于STM32的老年人智能手环，能够整合多种传感器与物联网技术，为老年人提供全方位的健康监测与安全保障。

从健康监测角度来看，该手环可通过心率模块、DS18B20温度传感器等，实时监测老年人的心率、血氧值和体温等生理指标，让老年人及其家属能够随时了解身体状况。一旦某项指标出现异常，手环的声光报警功能便会及时发出警示，以便及时采取措施，有助于预防疾病的恶化和意外情况的发生。同时，利用MPU6050检测老人是否摔倒，能够在老人不慎跌倒时迅速察觉，并通过4G模块发送短信或上传数据至云平台，通知家属或相关监护人，使老人能够在第一时间获得帮助，极大地提高了老年人生活的安全性。

从生活便利性角度而言，OLED显示屏可清晰显示时间以及各项健康数据等信息，方便老年人查看。时钟模块的加入，也能让老年人更直观地知晓时间，满足日常生活的基本需求。此外，借助4G模块上传数据至云平台，家属可以通过手机等终端远程获取老人的健康信息和位置数据，即使不在老人身边，也能随时掌握其情况，实现了远程监护，给予老人更多的关怀与保障。

综上所述，基于STM32的老年人智能手环能够有效弥补传统养老设备的不足，为老年人提供更加全面、便捷、高效的健康监测和安全保障服务，有助于提高老年人的生活质量，减轻社会和家庭的养老负担，具有较高的社会价值和应用前景。

1.2 国内外研究现状

在当今全球科技领域，针对老年人智能手环的研究与开发正呈现出蓬勃发展的态势，国内外均取得了诸多成果，同时也面临着各自的挑战与发展方向。

从国外来看，许多发达国家较早地投入到智能穿戴设备在养老领域的应用研究中。例如，一些知名科技企业推出的智能手环产品，凭借先进的传感器技术，已经能够较为精准地监测心率、血压等常规健康指标，并且在运动追踪、睡眠监测方面也有着成熟的功能设定。部分手环还融入了智能语音助手，方便老年人通过语音交互获取信息、操作手环，极大地提升了使用的便捷性。同时，在数据传输与隐私保护方面，国外也有着较为完善的体系，能够保障收集到的老年人健康数据安全且高效地传输至医疗机构或家属终端，实现远程医疗监控的无缝对接。然而，国外产品在适应不同国家老年人使用习惯和文化差异方面存在一定局限，比如一些操作界面和提示语言未能充分考虑非英语母语国家老年人的需求，导致部分功能的实用性打折扣。

在国内，随着老龄化社会压力的增大以及物联网、大数据等技术的快速发展，老年人智能手环市场也日益壮大。不少国内企业致力于研发功能更贴合国内老年人需求的产品，比如强化了跌倒检测功能，通过优化算法，提高检测的准确性，以便能在老人摔倒时及时触发报警机制并通知家属。而且，为了方便老年人操作，手环的界面设计更加简洁直观，功能布局也更合理。同时，国内产品在与国内医疗资源对接上也不断探索，试图建立起老年人健康数据与社区医疗、家庭医生等服务的关联，打造更具本土化特色的养老健康服务闭环。但不可忽视的是，国内产品在核心传感器等关键技术上，与国外先进水平相比仍存在一定差距，部分手环的健康监测数据精准度还有待进一步提高，并且在云平台的数据整合、分析以及后续服务拓展方面，仍有较大的发展空间。

总体而言，国内外在老年人智能手环的研究上都各有优势与不足，未来需要进一步加强技术交流与合作，取长补短，共同推动老年人智能手环朝着更精准、更便捷、更具人性化的方向发展，更好地服务于老年群体的健康生活保障。

1.3 研究内容与方法

本设计的研究内容主要包括手环硬件电路与软件程序的设计开发，以及功能的测试验证。硬件方面，需设计以STM32为核心的电路，涵盖传感器电路、显示电路、声光报警电路等，实现心率、体温等数据采集与显示等功能。软件方面，要完成数据采集、处理、显示及报警等程序编写。

研究方式为首先进行硬件电路焊接调试，利用万用表等工具检测电路参数。然后对软件程序编译调试，通过模拟输入数据测试功能模块。最后将硬件与软件联调，模拟静止、行走、跌倒等不同场景，对心率监测、跌倒检测等功能进行综合测试，验证系统性能与稳定性。