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基于单片机睡眠质量/睡眠枕头设计

news 2025/7/26 20:33:01

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概述

随着现代社会生活节奏的加快，睡眠质量问题日益受到人们的关注。本研究设计了一种基于单片机的睡眠质量检测系统，旨在提供一种低成本、便携且准确的睡眠监测解决方案。该系统以 STM32 单片机为主控核心，集成了生理传感器、行为传感器和环境传感器，通过采集心率、体动、温湿度等数据，结合相应的算法实现睡眠状态的实时监测与分析。经测试，系统能够有效划分睡眠阶段，准确统计睡眠相关参数，为用户提供睡眠质量评估，具有良好的实用性和推广价值。

二、系统核心组成

模块	功能说明	常用器件
主控单元	数据处理与逻辑控制	STM32F103C8T6、STC89C52
报警模块	参数异常报警	蜂鸣器
传感模块	传感器测量	DHT11/ADXL345
显示模块	动态显示当前信息	LCD1602/OLED
按键模块	手动设置和控制	独立按键
通信模块	可以和手机进行数据通信	ESP8266（WIFI）
通信接口	与传感器接口通信	UART、IIC、ADC、GPIO
电源接口	整个系统的供电	5V-USB供电

三、版本详细功能

版本20-1：51单片机+翻身检测+心率检测+体温检测+功能按键+蜂鸣器报警+LCD1602液晶显示（268元）

1. 51单片机为控制核心

2. DS18B20采集当人体体温

3. ADXL345采集当前翻身次数

4. 心率传感器采集当前人体心率

5. LCD1602液晶显示当前心率、体温、翻身次数

6. 按键设置心率、体温报警上限和下限

8. 当心率或体温不在范围内蜂鸣器进行报警

9. 翻身次数可以统计，也可以清零

版本20-2：STM32单片机+心率血氧+体温+环境温湿度+翻身检测+噪声检测+按键调节+风扇降温+加湿器加湿+蜂鸣器报警+OLED显示+WIFI传输APP（428元）

1. STM32F103C8T6单片机为控制核心

2. 通过KY-037声音传感器用来检测睡眠环境噪音高低

3. 通过MAX30102传感器测量心率和血氧

4. 通过DS18B20温度传感器测量体温

5. 通过蜂鸣器进行声光报警

6. 通过DHT11温湿度传感器检测当前环境温度和湿度

7. 通过ADX345倾角传感器检测翻身次数；

8. 通过OLED液晶显示屏显示心率/血氧/体温/噪音大小/温湿度

9. 通过按键可以设置心率/血氧/体温/噪音大小/温湿度阈值

10. 当超过阈值会通过蜂鸣器进行声光报警

10. 当温度超过上限通过风扇降温，当湿度低于下限，开启加湿器加湿

11. 通过esp8266 WIFI模块可以将数据传输到手机APP进行显示，也可以通过APP进行阈值设置，控制风扇和加湿器

四、题外话

大家在开题时注意事项⚠️

过于简单（工作量不足，没得写）
- ❌ 错误示例：基于单片机的流水灯设计
- ✅ 解决方案：叠加创新模块，如“基于单片机的智能病房灯控系统（含人体感应+APP远程控制）”。
过于宽泛（无法聚焦）
- ❌ 错误示例：“基于单片机智能家居系统设计”
- ✅ 解决方案：限定场景与核心功能，如“基于STM32单片机的独居老人居家安全监测系统（跌倒检测+燃气报警）”。
缺乏硬件创新（纯软件模拟）
- ❌ 错误示例：Proteus仿真实现温度监控（无实物）
- ✅ 解决方案：须包含硬件搭建，优先选择传感器+执行器组合（如DHT11温湿度采集+继电器控制加湿器）。
技术路线模糊
- ❌ 错误示例：“用单片机做一个机器人”
- ✅ 解决方案：明确技术点，如“STM32+OpenMV的视觉追踪小车+PID电机控制+颜色识别”。