【单片机毕业设计】【mcuclub-dz-027】基于物联网的老人智能手环系统设计与实现_基于单片机的老人健康监测手环的设计

 最近设计了一个项目基于物联网的老人智能手环系统设计与实现，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：手环
项目编号：mcuclub-dz-027
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过心率检测模块检测心率，如果异常，则声光报警，若10s后老人未通过按键取消，则通过GPS将定位发送到手机端
2、通过MPU6050检测老人是否跌倒，如果跌倒，进行声光报警，若10s后老人未通过按键取消，则通过GPS将定位发送到手机端
3、通过按键可设置心率最大最小值
4、通过OLED显示心率值
5、通过WIFI模块，手机端可远程查看心率、GPS定位信息，也可远程设置心率最大最小值

二、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 

 四、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 

 五、系统框图

 

此次设计基于物联网的老人智能手环系统的设计，可以分为输入、中控、输出，中控采用STM32，对输出的数据进行处理，控制输出；输入由五部分组成，第一部分是通过心率检测模块检测心率；第二部分是三轴加速度模块，通过该模块检测老人是否跌倒；第三部分是GPS定位模块，通过该模块监测当前的位置；第四部分是按键模块，通过按键可设置心率最大最小值；第五部分是供电模块，通过该模块给整个系统进行供电；输出由两部分进行组成，第一部分是显示模块，通过该模块显示检测的心率；第二部分是声光报警模块，监测到老人跌倒，进行声光报警；除此之外，WiFi连接手机即作为输入又作为输出，通过WIFI模块，手机端可远程查看心率、GPS定位信息，也可远程设置心率最大最小值。此次设计的系统的系统框图如图2-1所示。

六、软件设计流程

手环以STM32F103C8T6为主控核心，首先对所用到的各个串口、定时器、A/D进行初始化，之后手环开始采集心率、状态数据，如果各项数据都在正常范围内，就将结果显示显示在手环和手机app上，如果某项身体数据超过正常范围，如心率过高、过低或者发生意外跌倒，手环上发生警报，引起使用者和周围人的注意，并且同时手环通过WIFI模块向手机app发送“危险”信号，可以及时处理情况。系统流程图如下图4-1所示。

 

 七、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)											//测量界面
	{
		if(ay> 2000 || ay < -2000 || ax > 5000 || ax < -1000)			//老人跌倒，声光报警，计时10s未起身，则上报云端
		{
			if(flag_key == 0)
			{
				flag_10s_begin = 1;
				
				if(flag_10s == 1)
				{
					flag_tumble = 1;
				}
				flag_tumble_alarm = 1;
			}
			else
			{
				flag_10s_begin = 0;
				flag_tumble = 0;
				flag_tumble_alarm = 0;
			}
		}
		else
		{
			flag_10s_begin = 0;
			flag_tumble_alarm = 0;
			flag_key = 0;
			flag_tumble = 0;
		}
		
		if((flag_1s_begin == 1) && (heart_value[1] > heart_max || heart_value[1] < heart_min))			//心率异常，声光报警
			flag_heart_alarm = 1;
		else
			flag_heart_alarm = 0;
		
		if(flag_tumble_alarm == 1 || flag_heart_alarm == 1)			//真正执行声光报警
		{
			if(time_num % 3 == 0)
			{
				BEEP = ~BEEP;
				LED = ~LED;
			}
		}
		else
		{
			BEEP = 0;
			LED = 1;
		}
	}
	else
	{
		flag_10s_begin = 0;
		BEEP = 0;
		LED = 1;
	}
	
	if(flag_2s == 1)									//2s，发送数据
	{
		flag_2s = 0;
		Aliyun_Send_Data();
	}
}