基于 STM32 的人体健康监测系统

一、设计背景和意义

1.1 设计背景

随着医疗技术的进步与人均寿命的提高，全球人口老龄化问题日益严峻。据国家统计局数据显示，中国 60 岁及以上老年人口已接近 3 亿，占全国总人口的比重持续上升，预计在 2035 年前后将进入'深度老龄化'社会。在这一背景下，传统的家庭照护与机构养老服务日益显现出人力紧张、响应不及时、监护盲区等诸多现实问题，尤其是针对独居、高龄、慢性病患者等重点老年群体，其突发性健康事件（如高热、低血氧、心律异常、意外摔倒）极具风险，若未能及时发现与干预，极易造成严重后果。

1.2 设计意义

本课题的研究不仅具有突出的技术整合与工程实现价值，更体现了信息技术在社会民生领域的广泛应用前景。通过构建低成本、可部署、功能完备的养老监护系统，不仅能够有效填补传统养老方式在安全监护方面的不足，还可为社区居家养老、智慧医疗、远程健康管理等更广泛的应用场景提供技术支撑，具有较高的社会价值与推广潜力。

二、实物效果展示

2.1 实物图片

2.2 实物演示视频

基于 STM32 的人体健康监测系统

三、硬件功能简介

3.1 项目功能详解

1. 传感器检测：检测体温、心率、血氧等健康相关数据
2. 跌倒检测：ADXL345 检测是否跌倒
3. GPS 定位：实时检测定位坐标的经纬度数据
4. 数据显示：0.96OLED 屏幕显示全部的传感器数据以及传感器的阈值等数据
5. App 远程监控：通过蓝牙模块连接 App 远程监控全部传感器数据
6. 阈值数据设定：系统通过按键设定阈值
7. 报警：检测到体温超过阈值、心率超过阈值、血氧低于阈值会开启或检测到摔倒蜂鸣器报警

3.2 元器件清单

1. 主控 STM32F103C8T6 最小系统板
2. 0.96OLED 显示屏幕
3. ESP8266 联网 WIFI(ESP01S)
4. DS18B20 温度传感器
5. MAX30102 心率血氧传感器
6. ADXL345 三轴加速度传感器
7. GPS 定位模块
8. 按键

四、主框图与软件流程图

主框图

流程图

五、硬件 PCB 展示

六、软件程序设计

#include "led.h" 
#include "delay.h" 
#include "sys.h" 
#include "usart.h" 
#include "string.h" 
#include "max30102.h" 
#include "ds18b20.h" 
#include "beep.h" 
#include "key.h" 
#include "timer.h" 
#include "oled.h" 
#include "adxl345.h" 
#include "iic.h"

double lat_minutes = 32.138118; 
double lon_minutes = 116.447290;
#define GPS_STR_LEN 48
unsigned char display[16];

/**** 数据变量 ****/
int temp_door = 38;
int oxy_door = 90;
int heart_door = 100;
uint8_t send_time = 3;
uint8_t printd_flag = 0;
 adx,ady,adz;
 acc,acc2;
 tiltFlag = ;
 fallTime = ;


 option = ; 
 key_num = ; 
 page_id = ; 


 ; 
 ; 
 ; 
 ; 
 ; 

  {
    delay_init(); 
    OLED_Init(); 
    uart2_init(); 
    USART1_Config(); 
    uart3_init(); 
    DS18B20_Init(); 
    MAX30102_Init(); 
    un_min=;
    un_max=;
    Max30102_right_data();
    BEEP_Init(); 
    beep = ;
    KEY_Init(); 
    IIC_init(); 
    adxl345_init();
    TIME_Config(); 

    () {
        get_all_sensor_data(); 
        (Time_Period[]>) 
        {
            Time_Period[] = ;
            (page_id == ){ 
                oled_show_onepage();
            } (page_id == ){
                oled_show_twopage();
            }
            (tiltFlag==){ 
                send_time++;
                (send_time>=){
                    send_time=;
                    BY_U2_SendBuff(sound_buf,);
                }
            }
            printd_flag = !printd_flag;
            (printd_flag==){ 
                ();
                ();
                (,dis_hr,dis_spo2);
                (,body_temp);
                (tiltFlag==)();
                 ();
                (,lon_minutes);
                (,lat_minutes);
                ();
            }
        }
        Sensor_Data_Handle(); 
    }
}

  {
    
    (body_temp>temp_door||dis_hr>heart_door||(dis_spo2<oxy_door&&dis_spo2>)||tiltFlag==)beep=;
     beep=;
}

  
{
    body_temp = DS18B20_Get_Temp(); 
    Get_Max30102_Data(); 
    FallDetection(); 
}




 {
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,);
    OLED_ShowNum(*+,,dis_hr,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,);
    OLED_ShowNum(*+,,dis_spo2,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,);
    OLED_ShowNum(*+,,body_temp,,,); 
    (tiltFlag==){
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
    } {
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
        OLED_ShowChinese(*,,,,);
    }
    (( *)display,,lon_minutes);
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,);
    OLED_ShowString(*,,(u8*)display,, );
    (( *)display,,lat_minutes);
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,);
    OLED_ShowString(*,,(u8*)display,, );
    OLED_Refresh();
}

 {
     a,b,c,d;
    (option==){a=;b=;c=;d=;}
     (option==){a=;b=;c=;d=;}
     (option==){a=;b=;c=;d=;}
     {a=;b=;c=;d=;}
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,); 
    OLED_ShowNum(*+,,heart_door,,,a); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,); 
    OLED_ShowNum(*+,,oxy_door,,,b); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChinese(*,,,,); 
    OLED_ShowChar(*,,,,); 
    OLED_ShowNum(*+,,temp_door,,,c); 
    OLED_Refresh();
}

  {
    (TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET) 
    {
        key_num = KEY_Scan(); 
        (key_num) {
             : 
                (page_id==){
                    page_id=;
                    OLED_Clear();oled_show_twopage();
                } (page_id==){
                    option++;
                    (option>){
                        option=;
                        page_id=;
                        OLED_Clear();oled_show_onepage();
                    } oled_show_twopage();
                }
                ;
             : 
                (page_id==){
                    (option==)heart_door+=;
                     (option==)oxy_door+=;
                     (option==)temp_door+=;
                    oled_show_twopage();
                }
                ;
             : 
                (page_id==){
                    (option==)heart_door-=;
                     (option==)oxy_door-=;
                     (option==)temp_door-=;
                    oled_show_twopage();
                }
                ;
             : 
                
                ;
        }
        Time_Period[]++;
        Time_Period[]++;
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); 
    }
}

 
{
    u8 i;
    adxl345_read_average(&adx,&ady,&adz,);
    acc=ady;
    acc2=adx;
    (acc<)acc=-acc;
    (acc2<)acc2=-acc2;
    (((u16)acc)>= || ((u16)acc2)>=)
    {
        tiltFlag=;
    }{
        tiltFlag=;
    }
}

七、项目资料包内容