基于STC12的心率以及血氧测量方案.docx

PAGE PAGE 1 摘要 本文提出了一种基于STC12C5A80S2单片机的心率以及血氧测量的电子设计方案。通过MAX30102传感器检测模块采集脉搏和血氧，并将采集的数据送入STC12C5A80S2单片机中进行运算,STC12C5A80S2单片机读取并将其送入到LCD1602液晶显示器中进行显示,将采集的血氧数据和脉搏数据通过蓝牙HC-05模块发送到手机中查看。经实际测试，该方案具有良好实用性与准确性。 关键词:心率血氧，单片机，蓝牙通信 Abstract This paper presents an electronic design scheme of heart rate and blood oxygen measurement based on stc12c5a80s2 MCU. Pulse and blood oxygen are collected by max30102 sensor detection module, and the collected data are sent to stc12c5a80s2 MCU for calculation. Stc12c5a80s2 MCU reads and sends them to LCD1602 LCD for display. The collected blood oxygen data and pulse data are sent to the mobile phone for viewing through Bluetooth hc-05 module. The actual test shows that the scheme has good practicability and accuracy. Keywords: heart rate and blood oxygen measurement, 51 MCU, wireless communication 目录 绪论1 总体设计方案 2 硬件系统设计 3 3.1 MAX30102心率血氧芯片 3 3.2 STC12C5A60S2单片机 6 3.3 HC-05 蓝牙串口通信模块 8 3.4 LCD1602液晶显示器模块10 3.5仿真与硬件实物制作12 第4章 软件系统设计 第5章 仿真与硬件实物制作19 第1章 绪论 我国正步入老龄化社会，新冠疫情更加使人们意识到医疗卫生的重要性，出于想要让电子系的知识为医疗器械领域做出一点点贡献的目的，从而选择在医疗器械领域选择了该题，生理信号测量正是基于这些考虑确定下来。 生理信号中我选择了脉搏和血氧这两项，因为脉搏和血氧饱和度是心脑血管疾病的两项重要生理指标。心率很大程度上反映心血管系统的健康程度。人体组织细胞维持正常新陈代谢的氧是通过血液循环系统输送的，血氧饱和度是反应血液中氧含量的主要参数，反映呼吸系统健康程度。因此测量脉搏信息从而观测、诊断和分析心血管血流参数和状况，对心血管疾病的防治具有重要的现实意义。另外，心血管病大多到后期阶段才有临床表现，因此简便地在广大人群中定期开展心血管疾病的普查，这就可以提早发现致病因素和预报心血管疾病，促使人们进行早期治疗。此外血氧饱和度还是人是否缺氧的直观反应。 综上本设计的目的是测量血氧和心率，在显示屏上显示出来,并且通过蓝牙通信模块传送到手机上，让使用者或者第三人能够在手机实时查看。 确定好本设计的目的后，因此本人在2021年的一月到二月的主要工作是大致了解在数据采集部分，数据处理部分，数据传送部分各有哪些芯片可供选择，其各自优缺点和大致的系统设计。在充分的准备工作后，本人最终得到了本设计的大致方案，如下所示。 第2章 总体实现方案 通过单片机构建最小系统使单片机运行工作,通过传感器检测模块采集脉搏和血氧，将采集的数据送入单片机中进行运算,单片机读取血氧和脉搏值进行运算，并将其送入到液晶显示器中进行显示,同时将采集的血氧数据和脉搏数据通过蓝牙发送到手机中查看。本硬件设计围绕 STC12C5A60S2 单片机为控制处理单元和核心，MAX30102传感器作为心率和血氧的感应器，蓝牙HC-05模块为无线通信模块。通过传感器进行信号输入，经过滤波放大后输入单片机系统中，然后在 LCD1602 液晶显示屏中显示心跳次数，并且通过HC-05模块传送到手机上。系统框图如下所示 图2.1 系统框图 主要研究内容如下： 硬件设计部分： 1. 完成核心控制芯片单片机及其最小系统。 2. 完成LCD1602液晶显示模块硬件电路。 3. 完成MAX30102电路设计。 4. 完成蓝牙HC-05电路的硬件电路设计。 软件设计部分： 1. 完成单片机程序设计，搭建程序框架，编写定时等程序内容。 2. 完成