【计算机毕业设计单片机案例】基于 STM32 单片机的阈值自定义心率血氧预警装置基于 STM32 的 MAX30102 信号处理与无线 APP 控制系统（013203）-育师

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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的心率血氧监测与远程预警系统设计
基于 STM32 的便携式人体生理参数采集与 APP 监控系统
基于 STM32 单片机的心率血氧检测及无线传输系统设计
基于 STM32 的 MAX30102 生理信号采集与声光报警系统
基于 STM32 与 ESP-01S 的人体健康监测终端设计
基于 STM32 的可穿戴心率血氧监测与移动端控制系统
基于 STM32 单片机的生理阈值可调智能监测装置设计
基于 STM32 的实时血氧心率采集与 WiFi 远程监控平台
基于 STM32 的健康体征检测与声光告警终端开发
基于 STM32 的便携式人体心率血氧监测仪设计
基于 STM32 与 ESP8266 的生理数据远程查看系统设计
基于 STM32 的本地 OLED 显示与移动端协同健康监测系统
基于 STM32 单片机的阈值自定义心率血氧预警装置
基于 STM32 的 MAX30102 信号处理与无线 APP 控制系统
基于 STM32 的智能生理监测终端与远程阈值配置系统
基于 STM32 的人体心率血氧实时采集与本地预警系统
基于 STM32 单片机的 WiFi 无线健康体征监测设备设计
基于 STM32 的便携式健康检测终端及移动端应用开发
基于 STM32 的多模式心率血氧监测声光报警装置设计
基于 STM32 的本地显示与远程管控一体化健康监测系统

项目研究背景

随着大众健康意识持续提升，日常生理体征监测需求不断增长，心率、血氧饱和度作为两项关键人体健康指标，能够直观反映人体循环与呼吸状态。目前市面上部分简易生理监测设备大多仅具备本地数据显示功能，缺少远程数据查看渠道，监测阈值固定无法自定义，异常提醒方式单一；而专业监测设备成本较高、便携性不足，难以满足家庭日常、居家养老等轻量化监测场景使用需求。传统监测设备普遍存在智能化程度较低、人机交互灵活性不足，无法实现移动端远程配置参数等痛点。物联网技术与嵌入式单片机技术的成熟，为轻量化便携式生理监测装置开发提供了技术基础。本课题依托 STM32 单片机搭建硬件监测终端，结合 MAX30102 传感器、WiFi 无线通信模块，实现体征本地采集、本地声光预警以及移动端远程监控、阈值配置功能，兼顾便携性与智能化水平，能够适配居家健康监护等场景，具备良好的实用价值，因此开展本系统的设计与实现研究。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的心率血氧智能监测系统，系统采用 MAX30102 传感器采集人体心率与血氧数据，通过 OLED 显示屏实现本地实时数据展示。系统设置多按键人机交互逻辑，支持界面切换与监测阈值自定义调整；当检测数值超出预设阈值时，自动触发灯光与蜂鸣器声光报警。系统搭载 ESP-01S WiFi 模块，建立硬件终端与移动端 APP 的数据通信通道，支持远程实时查看生理数据与远程修改预警阈值。论文完成硬件电路搭建、底层驱动程序开发、交互逻辑编写与移动端通信调试，测试结果表明系统可以稳定采集生理参数，本地预警、无线数据传输等各项功能运行正常，能够满足日常便携式人体体征监测需求。

总体方案

STM32F103C8T6 单片机：作为系统主控核心，完成传感器数据读取、数据运算处理、按键信号扫描、屏幕驱动、报警外设控制以及 WiFi 模块通信交互，是整个终端的数据处理与调度中心。选型理由：该型号资源充足、开发资料丰富、成本适中，非常适合本科生嵌入式项目开发，能够满足本项目信号处理、外设驱动需求。
MAX30102 心率血氧传感器模块：负责采集人体心率、血氧原始光学信号，并完成初步信号转换，将生理数据传输至主控芯片。选型理由：集成度高，自带光源与信号调理电路，简化硬件电路设计，是体征监测项目常用传感器。
OLED 液晶显示屏：实现本地可视化展示，实时刷新心率、血氧数据、当前预警阈值参数以及系统工作模式。选型理由：功耗低、体积小巧，适配便携式设备，驱动程序成熟，方便进行多页面界面开发。
ESP-01S WiFi 无线通信模块：承担单片机与移动端 APP 之间的数据传输任务，向上推送实时监测数据，接收 APP 下发的阈值配置指令。选型理由：体积小、使用便捷，AT 指令开发难度低，适合本科物联网无线通信开发。
蜂鸣器与 LED 指示灯：组成声光报警单元，当生理参数超出阈值时触发报警，提醒使用者体征异常。选型理由：电路简单、驱动容易，可直观实现本地告警功能。
独立按键 4 个：用于模式切换、阈值选中、阈值数值增减，实现本地人机交互操作。选型理由：硬件连接简易，程序逻辑易于实现，满足多操作需求。
计算机设备：搭载 Keil 开发环境，用于单片机程序编写、编译、下载调试；同时作为移动端 APP 调试测试设备。

核心功能

生理数据采集处理功能：以 STM32 单片机为核心，驱动 MAX30102 传感器采集人体心率、血氧原始信号，完成滤波与数值运算，得到有效心率与血氧饱和度数据，为显示、报警、无线传输提供数据源。
OLED 本地实时显示功能：在显示屏展示心率、血氧实时数值，区分自动监测界面、阈值设置界面两种显示页面，直观呈现设备运行状态与参数信息。
按键交互页面切换功能：通过第一个独立按键，完成自动监测界面与阈值设置界面之间相互切换，实现两种工作模式切换。
本地阈值参数调节功能：设备处于阈值界面模式下，第二个按键切换待调整的阈值项目，第三个按键实现数值增加、第四个按键实现数值减少，完成心率上下限、血氧下限阈值本地自定义设置。
自动模式声光预警功能：系统运行在自动监测模式时，实时比对采集数据与预设阈值；心率数值高于上限或低于下限、血氧数值低于下限阈值时，同时点亮指示灯、驱动蜂鸣器发出警报，实现异常体征本地提醒。
WiFi 无线数据传输功能：借助 ESP-01S 模块建立无线网络连接，单片机定时将心率、血氧实时数据上传至移动端 APP。
APP 远程管控功能：移动端 APP 接收硬件终端上传的生理数据实现远程查看；同时支持下发阈值参数指令，硬件终端接收指令后更新本地预警阈值，实现远程参数配置。

技术路线

C 语言：用于编写 STM32 单片机底层驱动、业务逻辑代码，实现传感器读取、屏幕显示、按键检测、报警控制、WiFi 通信逻辑。选型理由：嵌入式单片机主流开发语言，执行效率高，资料丰富，适配 STM32 开发。
Keil MDK5：STM32 程序开发、编译、调试与程序下载工具。选型理由：STM32 官方推荐开发环境，兼容性强，广泛应用于本科嵌入式开发。
Altium Designer：硬件电路原理图绘制、PCB 设计工具，完成系统硬件外围电路设计。选型理由：主流电路设计软件，高校嵌入式课程常用教学工具。
ESP-01S AT 指令开发：实现 WiFi 模块联网、TCP 数据收发通信，完成单片机与 APP 之间的数据交互。选型理由：无需复杂固件开发，上手难度低，适合本科生物联网无线通信开发。
Android APP 开发（或串口调试助手 / 网络调试助手）：移动端应用开发，实现数据接收展示、阈值下发功能。选型理由：能够完整实现课题远程交互需求，可根据自身能力选择简易网络调试工具或原生 APP 开发。
串口通信技术：实现主控单片机与 ESP-01S 模块之间的数据交互。选型理由：硬件接线简单、协议成熟稳定，是嵌入式模块间常用通信方式。
逻辑分析仪 / 万用表：硬件电路调试工具，排查电路接线、信号异常问题。选型理由：基础硬件调试工具，保障硬件终端稳定运行。
串口调试助手：前期通信功能调试，验证 WiFi 模块收发数据是否正常，辅助程序功能测试。选型理由：简易实用，快速定位无线通信相关 bug。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。