基于stm32的运动健康监护手环的设计-设计说明书
电子校园网 编号：
T3182205M-LW
设计摘要：
本文介绍了基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环设计与实现。该手环以STM32F103C8T6单片机为核心，充分利用其高性能、丰富的外设和低功耗特性，实现了计步、心率检测、人体体温检测、通信预警和定位等多项功能，旨在满足用户对健康和安全的需求。
在硬件设计方面，手环集成了计步传感器、心率传感器、体温传感器、GPS模块和通信模块。STM32F103C8T6单片机的强大计算能力和丰富外设接口为传感器数据的获取和处理提供了可靠的支持。用户可以通过手环的显示屏实时监测步数、心率和体温信息。同时，当用户的心率过低时，通信模块会触发自动短信发送到预设号码，提醒家人关注佩戴者的健康状况。定位功能借助GPS模块，使用户能够通过手机APP随时定位手环位置，从而防止佩戴者走失或手环丢失的情况。
通过实验验证，基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环在各项功能上表现出良好的性能和准确性。单片机的高性能确保了实时数据的处理和显示的流畅性，而低功耗特性使得手环在长时间佩戴时能够有效延长电池寿命。此外，丰富的开发工具和开发者社区的支持也为手环的开发过程提供了便捷和高效的保障。
综上所述，基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环不仅具备了计步、心率检测、人体体温检测、通信预警和定位等多种功能，还充分发挥了单片机的优势，为用户提供了全面的健康监护和安全保障。这种设计不仅有实际的应用价值，还为智能健康领域的发展带来了新的可能性。
关键词：单片机、运动健康监护手环、计步、心率检测、人体体温检测、定位
字数：10000+
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内容预览：
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
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
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 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 运动健康监护手环实物测试
5.3 设置阈值测试
5.4 短信测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键调节阈值测试
6.3温度检测测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
近年来，随着人们健康意识的提高和智能技术的快速发展，健康监护设备逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。尤其是在现代都市生活中，人们的生活压力大、运动不足、饮食不规律等问题愈发凸显，导致了许多健康问题的出现。因此，开发一种基于先进技术的健康监护设备，能够有效地帮助人们监测健康状况，提前预警潜在的风险，具有重要的现实意义。
本文选取基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环作为研究课题，旨在将嵌入式技术与健康监护相结合，为用户提供全面、便捷的健康管理解决方案。现代社会中，许多人习惯佩戴智能手环进行运动监测，但大多数手环仅限于计步功能，缺乏更全面的健康监测手段。而基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环，则在传统计步功能的基础上，还具备心率检测、人体体温监测、通信预警和定位等功能，能够更准确地反映用户的健康状态。
这一选题具有以下实际意义：健康监护创新： 通过将STM32F103C8T6单片机等先进技术应用于健康监护领域，实现了多项健康监测功能的整合，为用户提供更为全面、精准的健康管理手段。早期预警： 手环具备通信预警功能，当用户心率异常低时，自动发送预警信息，有助于及早发现健康问题，提醒家人或医护人员采取相应措施。安全保障： 定位功能能够随时追踪手环位置，避免佩戴者走失或手环丢失，为用户的人身安全提供了保障。技术推广应用： 本文研究的手环设计不仅可以在个人健康管理领域应用，还可以拓展到老年人护理、儿童安全等领域，具有广泛的应用前景。学术研究价值： 本文涉及嵌入式系统设计、传感器数据处理、通信预警、定位技术等多个领域，对相关领域的学术研究和技术探索具有一定的价值。
综上所述，基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环的设计与研究，不仅满足了人们对健康管理的需求，还在技术创新、安全保障等方面具有重要的实际意义。
1.2 国内外研究现状
国内外研究现状：在健康监护设备领域，国内外学者和研究机构已经展开了许多相关研究，尤其是在智能手环和健康监测领域。以下是国内外研究现状的一些重要方向和成果：
国际研究现状：智能手环技术： 国际上许多公司和研究机构已经推出了多款智能手环，如Fitbit、Apple Watch、Garmin等。这些手环不仅能够进行步数计数，还能监测心率、睡眠质量等信息，提供全面的健康数据。多功能健康监测： 一些国际研究致力于开发多功能健康监测设备，除了基本的运动监测外，还可以监测血氧、血压、体温等生理参数，为用户提供更全面的健康信息。通信与定位： 在通信预警和定位方面，国际上已经有研究利用GPS、蓝牙等技术实现了设备定位和远程通信，用于紧急求救、失踪人员搜索等情况。
国内研究现状：智能手环与健康监测： 国内也有许多科研机构和企业推出了智能手环产品，如华为、小米等。同时，国内研究者也在智能手环领域进行了大量研究，探索手环在健康监测中的应用。嵌入式系统应用： 在嵌入式系统领域，国内的研究机构和高校积极研究单片机、微控制器等技术在健康监护设备中的应用，以提升设备的性能和功能。通信与定位技术： 国内也有研究关注通信和定位技术在健康监护中的应用，例如使用手机APP与手环通信，或者通过基站定位实现定位功能。
总体而言，国际上和国内均有大量的研究在健康监护设备领域取得了进展，智能手环、嵌入式系统、通信和定位技术等方面都得到了广泛的关注和应用。基于STM32F103C8T6单片机的运动健康监护手环设计与实现，将在这些研究的基础上进一步探索，为健康监护领域带来新的可能性。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的运动健康监护手环，主要实现以下功能：
1.计步
2.心率检测、人体体温检测
3.通信预警功能，佩戴者心率过低,自动给预存的号码发送短信
4.定位功能，如果佩戴者走丢或者手环丢失,家人可定位寻找
