基于STM32人体体温_心率_步数采集系统设计_基于stm32的步数监测系统设计总结

**单片机设计介绍，基于STM32人体体温_心率_步数采集系统设计

一 概要

  基于STM32的人体体温、心率和步数采集系统设计是一个融合了硬件设计、软件编程以及传感器技术的综合性项目。以下是该设计的一个概要：

一、系统概述

本系统以STM32微控制器为核心，结合体温传感器、心率传感器以及步数传感器，实现对人体体温、心率和步数的实时采集与显示。通过合理的硬件设计和软件编程，系统能够稳定、准确地采集数据，并为用户提供友好的操作界面。

二、硬件设计

微控制器选择：选用STM32系列中的适合型号，如STM32F103或STM32F4等，以确保足够的处理能力和外设资源。
体温传感器：采用红外测温传感器，如DS18B20，实现非接触式体温测量，具有测量准确、响应速度快等优点。
心率传感器：选用光学式心率传感器，如MAX30100，将心率信号转换为电信号，经过放大和滤波后输入到STM32中进行处理。
步数传感器：可以采用加速度传感器或计步器模块，如ADXL3轴传感器，实时检测用户的行走步数。
显示模块：选用液晶显示屏，如LCD1602或OLED屏幕，用于实时显示体温、心率和步数等数据。
电源管理：设计合理的电源管理电路，为系统提供稳定的电源供应，并考虑低功耗设计以延长系统的工作时间。
三、软件设计

驱动程序编写：根据所选传感器和显示模块的型号，编写相应的驱动程序，实现数据的采集和显示。
数据处理算法：针对心率和步数数据，设计合适的算法进行数据处理和滤波，以提高数据的准确性和稳定性。
用户界面设计：设计简洁明了的用户界面，包括数据的实时显示、参数设置以及操作提示等功能。
通信协议制定：如果系统需要与外部设备或上位机进行通信，可以制定相应的通信协议，实现数据的传输和共享。
四、系统测试与优化

完成硬件和软件设计后，进行系统测试和优化。通过实际测试，验证系统的性能和稳定性，并根据测试结果对系统进行优化和改进。

总的来说，基于STM32的人体体温、心率和步数采集系统设计是一个综合性的项目，需要综合考虑硬件设计、软件编程以及传感器技术等多个方面。通过合理的设计和优化，可以实现稳定、准确的数据采集功能，为健康监测和运动管理等领域提供有效的解决方案。

二、功能设计

1）通过重力加速度传感器ADXL345检测人的状态，计算出走路步数、走路距离和平均速度
2）通过心率传感器实时检测心率，通过温度传感器检测温度。
3）Icd1602实时显示步数、距离和平均速度、心率以及温度值。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25