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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 的人体健康监测与跌倒报警装置设计与实现
- 基于 STM32 的便携式心率血氧体温运动监测系统设计
- 基于 STM32 单片机的可穿戴健康体征采集终端开发
- 面向老人监护的 STM32 健康参数与跌倒检测设备设计
- 基于 STM32 的运动体征采集与声光预警系统研究
- STM32 驱动的多传感器人体健康监测终端设计与开发
- 基于 STM32 的跌倒识别及生理参数报警装置设计
- 便携式 STM32 人体运动与生理指标监测仪器设计
- 基于 STM32 的阈值可调式健康体征预警系统实现
- 多传感器融合的 STM32 人体健康与跌倒监测设备研发
- 基于 STM32 单片机的计步测距与生理监测终端设计
- OLED 显示的 STM32 人体健康声光报警系统设计
- 基于 STM32 的老年人生理监护与跌倒检测装置开发
- STM32 平台下人体心率血氧体温采集系统设计
- 基于 STM32 的运动数据与生理体征一体化监测系统
- 可穿戴式 STM32 多传感器健康预警终端设计与实现
- 阈值自定义的 STM32 人体健康监测报警装置研究
- 基于 STM32 MPU6050 的跌倒检测与运动信息采集系统
- 基于 STM32 MAX30102 的生理参数监测设备设计
- 多功能 STM32 便携式人体健康监护终端设计与调试
项目研究背景
随着社会人口老龄化进程持续推进以及大众健康意识不断提升，面向普通人群、老年人的便携式人体健康监测设备需求持续增长。传统健康监测设备大多功能单一，往往仅能够完成单一指标测量，难以同时采集体温、心率、血氧、运动数据，且普遍缺少跌倒自动检测能力，无法满足全天候一体化监护需求。市面上部分监护产品结构复杂、成本较高，参数阈值固定，用户难以自主调整预警条件，人机交互方式较为单一。嵌入式单片机技术、微型传感器技术的成熟，为轻量化便携健康监测终端提供了实现基础。依托 STM32 单片机强大的数据处理能力，整合多种微型传感模块，搭建集成生理指标采集、运动信息统计、跌倒识别、声光预警于一体的监测装置，能够有效弥补传统设备功能碎片化、智能化程度不足的缺陷。本课题研制低成本便携式健康监测终端，适用于居家老人监护、日常运动健康自查等场景，对完善轻量化嵌入式健康监测方案具有现实研究价值。
摘要
本文设计并实现一款基于 STM32 单片机的便携式人体健康监测与跌倒报警装置。系统整合 DS18B20、MAX30102、MPU6050 多种传感器，完成体温、心率、血氧采集以及步数、运动时间、运动里程统计，通过 OLED 屏幕实时展示各项监测数据。设备设置自动模式与阈值模式两种工作模式，支持按键切换界面、修改各项生理指标预警阈值。在自动工作模式下，当体温、心率、血氧数值超出设定阈值，或传感器识别到人体跌倒事件时，装置触发声光报警。系统具备步数清零功能，依靠单片机完成多源传感数据接收、运算与逻辑判断。测试结果表明，该终端功能完整、结构轻便，可实现日常人体生理体征监测与跌倒主动预警，适用于居家老人监护、个人运动健康监测场景，具备良好的实用性与拓展价值。
总体方案
- STM32F103RCT6 单片机：作为整个装置的主控核心，负责接收各个传感器采集的数据，完成数据滤波、运算处理，实现模式逻辑判断、按键响应、屏幕驱动与声光报警控制，是整套系统的数据处理与调度中心。该型号外设资源丰富，运算性能满足多传感器并行采集需求，开发资料完善，适合本科嵌入式项目开发。
- OLED 液晶显示屏模块：用于实时刷新展示体温、心率、血氧、步数、运动时间、里程等采集数据，提供可视化人机交互界面，实现多页面数据展示，配合按键完成页面翻页操作。
- DS18B20 温度传感器：负责采集人体实时体温数据，将温度模拟信号转换为数字信号传输至主控芯片，为体温超限报警提供原始监测数据。
- MAX30102 传感器模块：光学传感模块，采集人体脉搏信号，经过主控算法解算得到心率、血氧饱和度数值，实现心血管相关体征监测。
- MPU-6050 六轴传感器：采集三轴加速度与陀螺仪数据，一方面通过姿态算法统计步数、运动时长、估算运动里程；另一方面依靠姿态变化特征识别跌倒事件。
- 独立按键模块（4 路按键）：实现模式切换、页面翻页、阈值调整、步数清零等交互操作，为用户提供手动控制系统的操作入口。
- 声光报警模块（蜂鸣器 + LED 指示灯）：收到主控触发信号后进行声光提示，在生理指标异常、检测到跌倒时发出报警提醒。
- 直流供电电源模块：为单片机、传感器、显示屏等全部硬件提供稳定工作电压，保障便携式设备持续稳定运行。
核心功能
多源生理与运动数据实时采集显示功能
主控芯片读取各传感器数据，解算出体温、心率、血氧、步数、运动时间、运动里程信息，通过 OLED 屏幕持续刷新展示实时监测数据，实现监测结果可视化呈现。
双工作模式切换功能
通过按键 1 完成自动模式、阈值模式相互切换；自动模式执行实时监测与自动报警逻辑；阈值模式供用户自定义各项生理指标预警临界值。
界面翻页浏览功能
按键 2 实现 OLED 屏幕页面翻页，用于切换查看不同类别监测数据，实现多组信息分页展示。
预警阈值自定义配置功能
阈值模式下，使用按键 2 选中待调整的阈值参数，按键 3 执行阈值数值增加，按键 4 执行阈值数值减小，用户可自主设定体温、心率、血氧报警临界值。
生理指标异常声光报警功能
运行在自动模式时，实时对比采集数据与预设阈值；当检测体温高于阈值、心率高于阈值、血氧低于阈值时，立即驱动声光模块启动报警提示。
跌倒检测与跌倒报警功能
利用 MPU6050 采集姿态数据，通过姿态判别算法识别人体跌倒动作，检测到跌倒事件后，自动触发声光报警。
步数清零重置功能
设备处于自动模式界面时，按下按键 4，系统清除当前累计步数，重新开始统计新的运动步数。
技术路线
- C 语言：作为嵌入式开发编程语言，完成 STM32 单片机底层驱动、传感器数据读取、业务逻辑、按键程序、显示程序、报警逻辑代码编写。
- STM32CubeMX：图形化配置单片机时钟、GPIO、外设引脚，自动生成初始化工程代码，简化底层硬件初始化开发工作。
- Keil MDK5：项目工程编译、程序调试、代码下载工具，用于代码编写、在线仿真、固件烧录至单片机。
- OLED、DS18B20、MAX30102、MPU6050 官方驱动库：提供基础硬件驱动程序，在此基础上完成二次开发与数据融合处理。
- Altium Designer（可选）：硬件电路原理图绘制，完成系统外围硬件电路设计。
- 串口调试助手：开发调试工具，用于打印传感器原始数据，辅助验证采集算法、跌倒识别逻辑、阈值报警功能。
- 逻辑与滤波算法：实现原始传感数据简单均值滤波，降低环境噪声干扰；设计姿态判断算法完成步数统计、跌倒识别逻辑开发。
- 万用表、示波器：硬件调试工具，排查硬件接线故障，验证模块供电与通信信号稳定性。
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。
项目案例
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源码获取
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