19-基于STM32的人体体征监测系统设计与实现
1 选题背景与意义
人体生命体征对于了解一个人的身体状况具有重要的参考意义，特别是体温和脉搏这些生命迹 象对于临床医学具有诊断价值。了解和治疗疾病是一个周期性的过程，那么测量体温和脉搏就要长 期反复，这就给医护工作者带来繁重的工作任务。随着社会经济的快速发展， 人们对于健康管理、 养老服务等医疗保健意识也在逐渐提高， 可穿戴健康监测设备被广泛应用于运动健身、 远程病人监护和家庭医疗保健等民用领域以及单兵综合战斗系统等军事领域。
当前全球正面临人口老龄化加速与慢性病高发的双重挑战。根据世界卫生组织（WHO）数据，2025 年全球 60 岁以上人口占比将突破 20%，中国 60 岁以上人口已超 2.9 亿，老年群体对心率、血压、血氧等实时体征监测的需求呈爆发式增长；同时，高血压、糖尿病等慢性病患者需长期跟踪体征数据以调整诊疗方案，但传统监测模式（如定期就医、家用单一功能设备）存在 “数据碎片化、实时性差、依赖人工记录” 等问题，无法满足 “连续监测、异常预警” 的核心需求。
2 技术框架
STM32单片机+Wi-Fi/NB-IoT/4G无线通信技术+腾讯云平台（串口通信技术+电脑上位机）
下位机开发环境：Keil μVision5开发环境
云平台：腾讯云平台
上位机开发环境：Visual Studio2022
3 实现功能
- 体温监测：选用DS18B20温度传感器监测人体的体温，当体温超过设定阈值，蜂鸣器告警提醒，且通过微信公众号推送消息“体温异常”。
- 体征监测：选用MQ-R-12体征模块监测人体的心率、血氧、血压舒张、血压收缩进行监测，当任一数据发生异常，蜂鸣器告警，且通过微信公众号推送消息“XX异常”。
- SOS求助：在紧急情况下，老人可以按下按键进行求助，按下按键后，蜂鸣器告警，且通过微信公众号提醒监护人“SOS，需要进行救助”。
- 按键功能：可以通过按键实现对体温、心率、血氧、血压舒张、血压收缩阈值的设定。
- 屏幕显示：通过OLED显示屏显示体温、心率、血氧、血压舒张、血压收缩等数据。
- 远程监测：通过WiFi无线通信技术将监测的相关数据上传至腾讯云平台，在腾讯云平台上可以查看历史记录及其曲线图，进而发送至微信小程序进行数据可视化和设定阈值，并能够实现通过公众号进行提醒。
- 上位机监测：可以通过电脑上位机查看体温、心率、血氧、血压舒张、血压收缩数据及更改参数阈值和曲线，并存入Access数据库。
4 系统总体设计
基于STM32的人体体征监测系统设计主要微控制器部分、数据采集部分、数据显示部分、数据传输部分和远程客户端五部分组成，其中微控制器选取的是STM32F103ZET6单片机实现人体健康监测装置传感器数据的存储、获取和处理；数据采集部分主要是通过体温传感器、体征传感器实现对人体的体温、心率、血氧、血压等体征数据进行实时采集；数据显示部分是通过OLED显示屏进行数据的可视化，便于直观查看人体的体征数据；数据传输部分是通过Wi-Fi无线通信技术将监测数据上传至远程云平台进行数据存储；远程客户端是利用远程云平台和手机端进行数据查看、阈值设定和接收异常预警提醒等。
5 实物效果图
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6 上位机及数据库界面
