【基于单片机的体温监测系统设计与实现8700字】.docx

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1、基于单片机的体温监测系统设计与实现目录基于单片机的体温监测系统设计与实现11.引言21.I设计背景及意义2L2国内外研究的现状22总体设计4本系统实现的功能包括以下功能42.1 单片机选择52.2 温度传感模块选择52.3 显示模块选择62.4 电源电路选择63.系统硬件系统分析设计63.1 STM32单片机核心电路设计63.2 ADXL345加速度检测模块电路设计73.3 LCD16()2液晶显示模块电路设计73.4 脉搏心率传感器模块电路设计8M393比较器模块81.LM393集成IC三J92 .控制模块主要的93 .插座指示94 .颐方法93.6DS18B20温度传感器模块电路设计104

2、TM32单片机系统软件设计104.1 主程序设计104.2 温度检测子程序设计114.3 显示子程序设计114.4 初始化程序115.系统调试与分析125.1 软件调试125.2 硬件调试1415结语15摘要：随着物联网技术的飞速发展以及人们逐渐对其身心健康的重视，计步器软件已成为每个人的日常生活常见的设备，它是一种智能的可穿戴设备，可以定量分析和检测人们的健身活动。如今，大多数智能可穿戴设备已经集成了计步功能。流行的智能手环除了具有一般的保持步伐功能外,还具有测量燃烧的卡路里,进行健身运动里程和测试睡眠质量的作用。生物医学工程项目数据信息的数据信号指标与人体的身体健康息息相关。只有掌握周期性

3、,才能更合理地处理身体的健康问题。随着电子产品信息技术的发展趋势和医学的持续发展趋势，每个人对高精度，便捷，快速，快速的生物医学工程项目信号电子产品测试设备的要求越来越高。心跳和步数也是人体的两个关键指标。因此，这次，我们根据当前的发展趋势设计了单片机健身运动检测控制模块。本设计方案它采用由STM32微处理器为核心设计方案.并与其他外围电路组成一个系统，可以立即显示步数,行进的距离和平均速度还有心跳和温度值。关键词：心率监测体温监测监测系统STM32单片机单片机1.引言1.1设计背景及意义伴随着信息技术迅猛的发展趋势，现代社会已经进入了信息管理社会。各种信息内容参数的准确性和精确度日益提高，显

4、示出不断提高和匹配的爆炸性要求。在三大主要信息技术中：数据收集（即传感器技术），信息内容传输（通信技术）和信息资源管理（计算机技术），传感器属于信息技术的最前沿。可以说没有传感器的数据采集，没有事后的信息内容传输和信息资源管理。在现阶段,在世界各地的国家中,有无数基于传感器技术的创新公司。最著名的是Nest,不久前它被美国GoogleCorporation以32亿美元的价格收回。NeSt已应用了多种这样的传感器，并且产品开发手段意味着智能家居系统产品的普遍性。在另一个相关行业现代科学中,有一个基本的见解，即医疗尖端技术的发展趋势与智能医疗机械的发展趋势密不可分，而智能医疗机械的发展趋势与传感器

5、的发展趋势密不可分。在传感器行业中,温度传感器技术和脉冲精度测量技术长期以来在各个相关行业中得到广泛使用。人们的身体状况，尤其是老年人的身体状况与其体温和脉搏关系不大。心跳是指人的心脏每分钟脉动的频率。它是反映心血管系统正常工作的关键参数。另外，心跳值也是考虑能量和劳动效率以及大脑力量的重要指标值。因此，准确测量心跳是评估人体系统状况的一种很好的方法。另外，体温也是反映人体状况的另一个指标值。测量方法包括口腔，腋窝和直肠测量。身体的温度相对稳定。普通人的体温在24小时内会有轻微波动，距离通常不超过1度。1.2国内外研究的现状脉搏和体温异常表明身体患有某些疾病。在古代中医中，有一种脉搏诊治的方法

6、。在现代，脉搏也通常用作关键的生理指标值。科学研究,特别是SARS期间体温的隹确测量，非常重要。不断发展的趋势和现代科学的发展使得每个人对各种测试仪器的要求越来越高，脉搏和体温的准确测量是一种评价生命生理的好方法，由此可见进行人体温度和脉搏测量方法和设备的科学研究的必要性。作为现代仪器与医学紧密结合的重要应用课题，具有长期的现实意义。随着社会发展的不断发展，技术进步也在不断发展。特别是在过去的20年中,电子设备和信息技术的发展趋势也己达到突飞猛进的程度。电子计算机的使用和普及使每个人都受益。在信息管理和数字化时代，人们生产，制造及其日常生活中的每个不同行业中，都使用了各种各样的电气设备，并且大

7、多数家用电器有用到传感器组件。因此，在社会和经济建设中具有至关重要影响的传感器技术是当代信息技术的关键技术之一。在诊断和诊断治疗中.脉搏的快速测量已经发生了很大的变化,从脉搏数测量方法到多主参数心电监护,心电监护仪和脉搏自动检测器方法的应用。由于智能自动检测仪的应用具有操作简便,应用方便，定位准确,测量准确的优点，还具有按时存储数据和信息的强大功能,不仅可以进行当代的诊断和治疗数字化，智能化和智能化的方法，也大大减轻了医务人员的劳动和工作强度。新技术，新技术和新技术的应用使传感器和实验室仪器面板都成为同一集成IC这是一个新的升级。这种多样化的检测系统正朝着体积小，功能损失低，应用灵活，易于携带

8、,适合社区和住院治疗医院病房的应用，具有较强的逻辑思维能力，并且可以扩展。例如，利用检测系统和测量计算机进行数据传输，从人体采集的脉搏数据信号根据Wifl传输到PC终端，从而可以完成远程医疗系统的诊断。如今，大多数医生都通过听诊来准确地测量脉搏。医用脉搏计可以准确测量心跳和心脏收缩程度，以区分患者的身体状况。在1950年代初期，对于脉冲基本理论，脉冲诊断方法，疾病诊断和脉冲测试的科学研究，医学领域的权威专家对此进行了大量的工作，并取得了丰硕的成果。发展和重要成果。脉搏诊断仪科研成果的关键体现在人体脉搏诊断的客观科学研究中。脉冲诊断仪的关键部件是第二个脉冲诊断传感器。在中国,将杠杆脉冲叙述器引入

9、中医脉冲诊断的科学研究是1950年代著名专家学者朱ZhU的一项关键科学成就。自1970年代以来的近40年中，我国脉冲互联网医疗技术出现了非常大的发展趋势。高科技研发人员使用手指的模拟仿真来采集脉搏。数据信号和记录的方法已经开发出各种类型的脉冲超声换能器。在此阶段，在医学领域中使用了多种类型的脉冲诊断传感器。根据其原理，它们可以分为4类：工作压力传感器，根据人体脉动饮料的工作压力的变化来描述脉搏图；以及根据人体血管容量的变化来描述光学传感器的脉搏诊断;使用声学原理来拾取由身体脉搏引起的振动,也就是说，是监听数据信号的麦克风；另外,还有当今在医院中普及的超声波多普勒无损检测技术。目前，更时尚，更常

10、用的I2C总线被用作ADl企业产品开发的AD7416温度传感器的数据插座。这种带有自己的数据插座的温度传感器集成ic使开发人员免于模拟模数转换的设计过程，从而带来了极大的便利，并降低了制造成本，但是这种通用集成ic也具有类似的缺陷,其检测范围为太小，一般只有-55-125度，并且测温精度也比较低，一般会有高达2度的误差，因此如果客户必须满足高精度的测试标准，就不容易选择这种集成的心在电容式电网温度测量的当前阶段，由于该传感器结构简单，制造方便，具有测温范围广，热惯性小，精度高，输出数据信号有利于远距离传输等明显优点。热阻传感器的温度测量范围较大,误差相对较小,其性能优于前面提到的数据温度传感器

11、,但热阻传感器与PTlOO相似。外界需要增加一个外部现场数据信号运算放大器及其AD转换电源电路。为了将温度数据信息显示给MCU设计，设计方案非常复杂。测量范围误差,传输线扩展误差，动态误差及其应用的仪表板误差是热阻传感器应用误差的主要原因。当今社会的发展趋势使每个人与信息内容检查和相关技术的收集越来越相关。如今，基于单片机的各种传感器基本上已经从数字模拟变为数字显示，从集成变为智能系统。除了网络的飞速发展，它还在迅速开发新技术，例如高精度，多功能，系统总线标准化,高可靠性和安全系数，虚拟传感器和Internet传感器的开发与设计以及研发。芯片检测系统成为主流趋势。2总体设计该设计方案的核心为功

12、能强大且丰富的STM32单片机，再加上步距检测传感器，温度传感器,心率感器和LED液晶显示控制模块组成。系统的框架如下：图1系统的功能框图本系统实现的功能包括以下功能(1)通过用加速度传感器ADXL345收集到的物理信息经过他的转化变成数字量传到单片机中让单片机进行处理，并通过液晶显示显示并计算步行速率和步行距离。(2)根据与人体紧密接触的心率传感器检测佩戴设备的人的心跳的决慢，并根据温度传感器检测温度。采集心跳时，将手指轻轻按压在其上，因此无需重压但不能不接触是人体与传感器留出缝隙。LM393上的白色和蓝色电阻器可以调节灵敏度。(3) ICdl602立即显示步数，距离和平均速度，心跳及其温度

13、值。3.1 单片机选择方案一：使用InteI的8031单芯片开发和设计51单片机，这意味着型号规格和规格包括宏京公司的STC89产品系列等，以及其制造商，例如华邦，达拉斯，西门子等，许多兼容产品通常用于计算机自动控制系统，电气产品和其他领域，由于51单片机具有稳定的特性，因此广泛使用了51产品系列的兼容型号和规格，它们将在制造的日常生活中占据很大的市场。方案二：MSP430产品系列是国外制造的超功耗复合CPU。它具有16位和多种寻址模式。关键字包括4种总体目标操作数寻址模式和7种幼苗操作数检索地址，由于它具有非常低的功能损耗，易于使用，简单，并且开发设计和设计方案系统也非常具有成本效益，因此被

14、许多制造商使用，MSP430也起着关键作用，集成的ic本身集成了具有较高AD采样精度的电压跟随器，比特操作的实现将更加复杂，并且不适用于对功能丢失不敏感的操作和应用程序，这不是极端的情况。综上：综合考虑成本和能耗，选择宏晶企业的STC89C52MCU单片机设计。3.2 温度传感模块选择方案一：使用传统的模拟传感器。除了模拟的模拟传感器外，还添加了一个模/数转换器，以将温度信号收集到单芯片设计中，然后执行隹确的温度检测，模拟模拟传感器解决方案的缺点在于温度传感器的信号必须基于前置放大器,然后基于外部现场组件,系统配置比较繁琐，调整校正比较麻烦.准确度不高。方案二：有多种类型的数据信息温度传感器。

15、达拉斯的DSl8B20数据信息温度计是一种系统总线组件，具有体积小和易于接线的特点，因此，可以悬挂许多这样的数据信息温度计以产生监视系统，该监视系统促进简单的电路和清晰易懂的网络通信，这对使用有益。综上：从硬件配置的简单程度和温度检测的准确度考虑，本设计方案采用第二方案。3.3 显示模块选择方案一：LED显示屏，是由许多LED数据管形成，在LED数据管中，包含数字8和小数位，为了显示数据信息，必须将工作标准电压添加到数字显像管的相应部分，虽然本质上来说的话，数据管不是独立点亮的，但只有扫描仪特别快的时候，给定的印象是一组稳定的数据信息，且没有那么容易闪烁，而且有界面显示的预期效果，如数据数据所

16、示，可以节省很多I/O服务器端口，并且影响较小。方案二：液晶显示屏,液晶显示屏分为两种类型：点阵型和段型。它的特点是它必须是专业的驱动电路，并且能见度很小，并且本身不会发光。通常使用并行接口，这对微控制器的插座有较高的要求，占用大量资源，但显示主题很明确。综上：方案二中的ICd显示屏比较合适，符合设计原则。3.4 电源电路选择方案一：开关电源电路，开关电源电路的基本原理是采用相关技术来控制定时开关比,以保持稳定的输出电压，伴随着电力电子技术的技术发展趋势和技术创新，已经在开关电源电路的技术方面进行了科学研究,在当前电子产品信息技术领域的快速发展趋势中开关电源电路占有重要的一部分。方案2:线性稳压电源,线性稳压管直流可调稳压电源的特点是：