血氧饱和度监测仪设计（有完整资料）

资料查找方式特纳斯电子电子校园网搜索下面编号即可编号T5662203M设计简介本设计是基于STM32的血氧饱和度监测仪系统主要实现以下功能1. STM32单片机作为微处理器2. MAX30102进行心率血氧检测3. LCD1602液晶显示当前心率、血氧4. 第一个按键设置第二个加第三个减5. 按键设置血氧报警下限6. 按键设置心率报警上限和下限7. 当心率或者血氧异常蜂鸣器进行声光报警液晶闪烁提示8. 蓝牙模块把当前的数据无线传输到手机端进行显示9. 云平台实现手机端以下功能心率和血氧的数据记录、数据显示、异常数据报警标签STM32、Max30102心率血氧模块、HC-05蓝牙模块、WiFi血氧饱和度监测仪设计中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述中控部分核心组件STM32F103单片机功能概述作为血氧饱和度监测仪的大脑STM32F103单片机负责接收来自输入部分的各类传感器数据包括心率、血氧饱和度、温度值以及用户通过按键输入的设置指令。单片机对这些数据进行处理和分析根据预设的逻辑判断心率和血氧饱和度是否处于正常范围控制输出部分向用户展示检测结果、发送数据至云平台或触发报警机制。输入部分MAX30102心率血氧传感器通过光学方法检测用户的心率和血氧饱和度为单片机提供关键的生命体征数据。DS18B20温度采集模块实时测量环境温度或用户体温为系统提供温度监测功能。独立按键提供用户交互接口用于切换显示界面、设置心率和血氧饱和度的阈值、以及进行配网操作等。供电电路确保整个血氧饱和度监测仪系统能够稳定、持续地工作为所有模块提供必要的电源。输出部分LCD1602显示模块直观展示当前的心率、血氧饱和度、温度值以及用户设置的心率阈值和血氧下限值等信息方便用户随时查看自身健康状况。HC-05蓝牙模块实现心率、血氧饱和度和温度值的无线传输用户可以通过蓝牙连接手机或其他智能设备实时查看监测数据。声光报警系统当检测到心率或血氧饱和度异常时系统会通过声蜂鸣器和光LED灯两种方式发出报警信号提醒用户注意自身健康状况。WIFI模块通过连接云平台用户可以远程查看心率、血氧饱和度和温度等健康数据同时可以在云平台上设置心率和血氧饱和度的阈值实现更加智能化的健康管理。5 实物调试5.1 电路焊接总图首先在AD中根据各个模块画出原理图然后导出PCB进行连线最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程第一部分是电源模块将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接焊接好之后插入Type-C电源指示灯点亮电源模块测试正常。第二部分是显示模块排母焊接好后将LCD1602显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是温度传感器直接焊接在板子上。第五部分是三个独立按键模块直接焊接在板子上。第六部分为蜂鸣器直接焊接在板子上。第七部分是心率血氧模块先焊接两个4Pin的排母然后将传感器插入排母。第八部分是WiFi模块先焊接一个6Pin的排母将WiFi模块先焊接在转接板上在将转接板插入排母中。第九部分是蓝牙模块先焊接一个6Pin的排母将WiFi模块先焊接在转接板上在将转接板插入排母中。第十部分是LED灯直接焊接在电路板上。下图5-1为焊接完的整体实物图图5-1电路焊接总图5.2 WiFi模块配网如图5-2所示按下按键3后屏幕会显示一个配网二维码手机扫描二维码后如果手机扫不出来可在微信公众号里点击腾讯连连或资料里找到二维码根据手机上的指示进行配网。图5-2配网图配网成功后可在手机上查看心率和心率上下限心率是否正常血氧和血氧阈值血氧是否正常温度还可以通过手机设置心率上下限和血氧阈值。图5-3 手机显示图5.3 蓝牙连接实物测试如图5-4所示用安卓手机打开蓝牙调试器点击设备连接找到名称是“HC-05”的蓝牙名称点击右边的号输入密码“1234”即可连接连接成功后可在蓝牙调试器中查看心率、血氧和温度。图5-4蓝牙连接实物图5.4 设置阈值实物测试如图5-5所示第一次按下第一个按键显示屏显示“set heart_min”,这个时候按第二个按键1按第三个按键-1。同理再次按下第一个按键设置心率最大值第三次按下第一个按键设置血氧阈值。图5-5设置阈值实物图5.5 蜂鸣器实物测试如图5-6所示如果心率不在设置的上下限之间进行声光报警显示屏闪烁手机显示心率异常如果血氧小于血氧阈值进行声光报警显示屏闪烁手机显示血氧异常。图5-6蜂鸣器报警实物图6 仿真调试6.1仿真总体设计仿真设计总体包括32单片机、LCD1602显示屏、三个按键、温度传感器、模拟心率和血氧检测的电位器、蜂鸣器、LED灯和模拟蓝牙模块和WiFi模块的串口虚拟终端。图6-1 仿真设计总图6.2设置阈值仿真测试如图6-2所示第一次按下第一个按键显示屏显示“set heart_min”,这个时候按第二个按键1按第三个按键-1。同理再次按下第一个按键设置心率最大值第三次按下第一个按键设置血氧阈值。图6-2设置阈值仿真图6.3 报警仿真测试如图6-3所示如果心率不在设置的上下限之间进行声光报警显示屏闪烁手机显示心率异常如果血氧小于血氧阈值进行声光报警显示屏闪烁手机显示血氧异常。图6-3报警仿真图设计说明书部分资料如下设计摘要基于单片机的血氧饱和度监测仪系统是一种有效的医疗设备用于监测人体血液中的氧气含量。它可以广泛应用于医院、家庭和运动领域为用户提供血氧饱和度和心率等重要生理参数的实时监测。该系统的核心部件是单片机它作为主控制器负责收集、处理和展示数据。红外光传感器是监测血氧饱和度的关键组件。通过照射人体皮肤红外光传感器可以检测血液中的氧气含量并将数据传输给单片机进行处理。与此同时心率传感器可以监测被测试者的心跳率并将数据传输给单片机进行分析。通过单片机的计算和处理系统能够准确地确定血氧饱和度和心率的数值并将结果显示在液晶屏上。一些高级系统还可以提供数据存储功能允许用户跟踪和分析长期的监测结果。同时系统通常还具备警报功能当血氧饱和度低于或高于设定阈值时会自动发出警报以提醒用户采取相应的措施。基于单片机的血氧饱和度监测仪系统具有许多优点。首先它具有实时性强的特点可以提供即时的生理参数监测结果。其次操作简便使用者只需将传感器放置在合适位置即可获得数据非常方便。此外由于单片机具有小巧的体积和低功耗的特性这种系统通常也比较轻便适合携带和移动使用。血氧饱和度监测仪系统的应用领域非常广泛。在医院中它可以帮助医护人员实时监测病人的血氧饱和度及时发现并处理可能的健康风险。在家庭中用户可以随时监测自己的血氧饱和度情况特别对于高海拔地区、呼吸系统疾病患者以及老年人来说更为重要。对于喜爱户外运动的人来说血氧饱和度监测仪也是一项必备装备可以帮助他们更好地了解自己的身体状况。关键词单片机WiFi模块心率血氧模块温度检测蓝牙模块字数10000目录摘 要ABSTRACT1 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3.3液晶屏显示模块3.4 DS18B20传感器检测温度模块3.5 ESP8266-WIFI模块3.6 心率血氧模块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 WiFi模块配网5.3 蓝牙连接实物测试5.4 设置阈值实物测试5.5 蜂鸣器实物测试6 仿真调试6.1仿真总体设计6.2设置阈值仿真测试6.3 报警仿真测试结 论参考文献致 谢