基于51单片机的智能手环生理监控报警系统设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析1

2设计方案遴选1

2.1单片机的选择2

2.2显示模块的选择2

2.3脉搏检测传感器的选择2

2.4系统框图设计3

3产品硬件设计3

3.1STC89C52RC单片机核心电路设计4

3.2信号采集电路设计5

3.2.1光电传感器5

3.2.2滤波电路6

3.2.3放大整形电路6

3.3按键电路7

3.4DS18B20温度传感器8

3.5LCD1602液晶显示模块电路8

4产品软件设计10

4.1主程序流程图11

4.2LCD1602液晶显示程序设计11

4.3产品程序清单12

5产品使用说明13

5.1产品装配图13

5.2产品调试13

5.3产品使用说明14

6产品设计技术标准14

参考资料15

附录16

附录1元器件清单16

I

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附录2电路原理图17

附录3PCB设计图18

附录4产品实物图19

附录5主程序代码21

II

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基于51单片机的智能手环生理监控报警系统

设计与制作

1产品功能分析

随着经济与科技的快速发展,各种病毒变异与传播速度加快,对人们的身体

健康造成很大的伤害，甚至会威胁到人类的生存与发展，所以人们越来越重视

自身和家人的健康状况。本文设计的是一个智能手环生理监控报警系,可以用

来帮助检查个人、病患，以及老人与儿童等人的心率与体温。同时，这款系

也适用于其他需要监测生命机能的人群。这个设计不仅可以帮助人们随时了解

自己和家人的身体状况,也能在发现异常时及时发出警报通知他人，一定程度上

确保人们身体出现问题时能够得到及时的帮助和救治，可以有效地保障人们的

健康安全。

本系统由STC89C52RC、按键、蜂鸣器、LCD1602、光电传感器、温度传感器、

运放等构成。

心率在生理监控中是最常见的参数之一，心率变化往往由人们所做的一些

活动引起。比如在睡眠或休息时，身体放松，呼吸节奏较慢，神志较为平缓，

心率也会变慢，但心率也往往会随着人们压力过大、紧张焦灼，情绪不稳定或

者运动而加快。该设计使用红外光电传感器产生脉冲信号，经过放大整形后，

将其连接到单片机的IO口。单片机利用外部中断对其进行计数，从而测量出一

分钟内的脉搏跳动次数，实现了快捷方便的测量。系统不但可以供用户测量当

时的脉搏跳动情况,可以把采集到的脉搏信号显示在LCD1602屏上。同时还可以

设定它的上限阈值和下限阈值,当测量出结果的范围超过设定的范围时，则蜂鸣

器报警提醒。除此之外,本设计也加入了温度传感器模块,可以检测体温情况,把

结果显示在显示屏上。

2设计方案遴选

在进行硬件电路设计时必须选择合适的元器件，发挥器件的基本功能。

一个完整的生理监控报警系统需要几个模块组成，从经济方面以及产品兼

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容性上考虑，产品基本形式由主控模块、显示模块、报警模块、检测体温和脉

搏模块组成。

2.1单片机的选择

方案1：使用STM32系列单片机。STM32系列主要是为低成本，低