聚豐項(xiàng)目 > 無(wú)線生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人體心率脈搏、溫度的檢測(cè)功能，并通過(guò)NBioT模塊使得移動(dòng)終端或PC端通過(guò)訪問(wèn)服務(wù)器網(wǎng)址在網(wǎng)頁(yè)端即可觀察測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)移動(dòng)設(shè)備也可通過(guò)藍(lán)牙方式與本系統(tǒng)連接，在APP中可查詢數(shù)據(jù)，并可以通過(guò)PC端上位機(jī)查看數(shù)據(jù)。系統(tǒng)硬件部分涉及了心率傳感器、體溫傳感器、STM32套件、藍(lán)牙模塊；軟件部分包括基于C語(yǔ)言的stm32程序設(shè)計(jì)、服務(wù)器端的網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、安卓APP軟件設(shè)計(jì)以及上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。
馬克_f2f
馬克_f2f
團(tuán)隊(duì)成員
吳璇 嵌入式工程師
馬越 碩士研究生
系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖所示：
主芯片采用STM32F411RE，本系統(tǒng)基于本次大賽所提供的 Nucleo-F411RE進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
心率傳感器采用PulseSensor傳感器，PulseSensor是一款用于脈搏心率測(cè)量的光電反射式模擬傳感器，將它佩戴在手指或耳垂處，通過(guò)導(dǎo)線連接，將模擬信號(hào)傳輸給CPU轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的算法計(jì)算即可得到心率數(shù)值。
原理圖如下：
體溫傳感器如下圖所示：
它的原理圖如圖：
使用該模塊時(shí)需要連接電源和地，將AD端口接開(kāi)發(fā)板，STM32將對(duì)采集的數(shù)值進(jìn)行算法計(jì)算，得出具體體溫的數(shù)值。
wifi模塊采用慶科的EMW3080
藍(lán)牙模塊采用HC-05，藍(lán)牙HC05是主從一體的藍(lán)牙串口模塊，當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備與藍(lán)牙設(shè)備配對(duì)連接成功后，直接將將藍(lán)牙當(dāng)做串口用。當(dāng)建立連接，兩設(shè)備共同使用一通道也就是同一個(gè)串口，一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)到通道中，另外一個(gè)設(shè)備便可以接收通道中的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，對(duì)于建立這種通道連接是有一定條件，那就是對(duì)藍(lán)牙設(shè)置好能進(jìn)行配對(duì)連接的AT模式。
當(dāng)建立藍(lán)牙連接后，可以通過(guò)手機(jī)APP查看數(shù)據(jù)。
設(shè)計(jì)完成的PCB如下：
軟件設(shè)計(jì)分為STM32程序設(shè)計(jì)、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)、服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)、安卓APP程序設(shè)計(jì)。整體程序框架如下圖：
stm32程序采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程,，基于mbed進(jìn)行開(kāi)發(fā)，主程序流程圖如圖所示：
代碼已公開(kāi)在github上（MarkStephen）
心率采集的核心算法流程圖如下：
對(duì)于體溫傳感器，傳感器采集的溫度值與STM32的AD接口采集的電壓值呈現(xiàn)如下圖的線性關(guān)系
編程時(shí)直接對(duì)其多次采集求均值并進(jìn)行濾波算法即可得到較為準(zhǔn)確的電壓值，再進(jìn)行換算即可得到體溫
服務(wù)器端采用java編寫(xiě)，服務(wù)器的工作流程如下圖所示：
手機(jī)APP采用AndroidStudio進(jìn)行開(kāi)發(fā)，利用藍(lán)牙通信傳輸數(shù)據(jù)，APP程序流程圖如下：
整個(gè)系統(tǒng)的示意圖如下：
網(wǎng)頁(yè)界面：
APP界面（B心跳 T體溫）：
上位機(jī)界面
視頻演示：
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