基于STM32的心率体温检测系统设计.docx

摘要

本次设计介绍的是一种基于STM32的心率体温检测系统。此系统的电路部分主要包括：继电器控制电路、温度传感器电路、心率传感器电路、蜂鸣器电路、按键电路和分压电路等。STM32F103C8T6单片机作为核心控制器件，在分压电路上有接收DS18B20温度传感器和心率传感器的信号，同时也有LCD1602显示器显示测得的人体体温和心率的相关信息数值，如果数值超过了设定的体温和心率的上限或下限，蜂鸣器则会发出警报声以警示人们，身体有异常情况要提前预防并及时去医院就医。本文详细介绍了分压电路的组成结构和应用原理，DS18B20温度传感器的相关测量方法、工作原理及其优势，通过心率传感器对人体心率进行采集，并选取了手指为最佳的测量部位。

本次系统设计是采用精准度高、稳定性强、灵活便携、低成本低功耗的设计理念，阐述了各个配合电路的组成及其特点，并且完成了整体电路的可行性验证，最后完成了对实物电路的设计，使得本次系统设计的预想结果得以实现。

关键词：STM32；单片机；心率体温报警；

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 1

1.1研究目的和意义 1

1.2国内外研究概况 2

1.3研究内容 2

第二章系统总体方案分析 4

2.1需求分析 4

2.1.1设计功能 4

2.1.2心率检测 4

2.1.3体温检测 4

2.2系统总体框图 5

2.3方案选择 5

第三章系统硬件设计 7

3.1STM32F103C8T6单片机 7

3.2LCD1602液晶显示模块设计 8

3.3蜂鸣器电路 9

3.45V继电器控制电路 10

3.5心率传感器 11

3.5.1心率检测原理 11

3.5.2测量位置的选取 12

3.6分压电路设计 12

3.7按键电路设计 13

3.8温度传感器电路 13

第四章系统软件设计 15

4.1编程语言选择 15

4.2Keil程序开发环境 15

4.3系统总体流程图 15

4.4LCD1602显示器程序流程图 16

4.5按键功能设置 17

4.6蜂鸣器报警设置 18

4.7心率程序流程图 19

第五章系统调试与运行 20

5.1硬件调试 20

5.2软件调试 21

第六章总结 22

参考文献 23

致谢 24

绪论

研究目的和意义

随着科技的进步时代的发展，我们从无网时代社会进入了信息化社会，信息化社会的发展使很多东西变得数据化。我们去医院做检查，可以通过手机或电脑清晰直观地看到身体各项指标数据，它代表着一个人的健康程度，所以人们也越来越重视自己的健康状况。人的生命体征都是密不可分的，并且会共同提供生理状态的重要信息，在身体健康指标中，心率和体温显得尤为重要。

心脏的振动频率通常检测的是每分钟心脏跳动的次数数值，与人的年龄、性别、生理情况以及健康状况有关。一般情况下，正常人的心率是60拍每分钟，最高不会超过100拍每分钟，宝宝的心率会稍微快一些，可以达到130拍每分钟，人们在运动时会使心跳加快，在生气心情不平静时也会使心跳加快，而在人们睡觉时的心跳会比平常慢，在心情平静时心跳也会慢一些，当心率低于40次/分时，人们会产生心悸、头晕、乏力和呼吸不顺等不良反应，严重时可能会因心排出量不足而突然昏迷。

除了上面讲述的心率以外体温也同样能够衡量人体当下的身体状态，体温影响着人体内部的新陈代谢和生命周期的正常活动。希腊的哲学家、生理学家Alcmacan说过：健康是干与湿、冷与热，苦与甜平衡的结果。一般情况下，人的体温是恒定的，使用腋下测温的形式来进行体温检测一般在36摄氏度到37摄氏度之间，上下浮动区间不会高于1摄氏度，不会因外界温度而产生较大的变化，除此之外测量体温还有口腔测量等诸多方法。从生理角度来讲，人在进食之后体温会有所升高，剧烈运动以后体温也会同样有所升高，但当人生病时，人体的某些机能或部位会产生变化，体温也随之变化，人体的各项生命系统就会产生不同程度的紊乱，可能会无法正常活动，严重时甚至会危及生命。近两年的新冠病毒疫情快速爆发蔓延，发热为患者的主要突出症状之一，为防止疫情扩散，在机场、医院等大型公共场所都会对人体进行体温检测，体温过高的人群会被隔离观察，所以，对人体进行体温检测、观察体温变化对诊断疾病有着重要影响。

传统的温度测量都是应用到各式温度器以及温度传感器来进行温度检测和收集，不过上述方式的测温所检测收集到的数值可能会存在一定的误差，而且消耗的时间比较多，还会消耗大量的资金，不仅如此，后续的维