【单片机课程设计/毕业设计】基于 STM32 的可穿戴健康采集设备与手机 APP 联动系统设计基于 STM32 单片机的人体生理参数监测跌倒防护装置研发（023704）-平芜编程栈

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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
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
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预警系统设计与实现
基于 STM32 的便携式生命体征采集与蓝牙终端预警装置设计
基于 STM32 的心率血氧体温检测及跌倒报警设备开发
基于 STM32 的老年人健康监护与跌倒检测智能终端设计
基于 STM32 的多体征感知声光报警与蓝牙数据传输系统
基于 STM32 的计步、人体体征监测与时钟报警终端设计
基于 STM32 的可穿戴健康采集设备与手机 APP 联动系统设计
基于 STM32 单片机的人体生理参数监测跌倒防护装置研发
基于 STM32 的 MAX30102 体征采集与 ADXL345 跌倒识别系统
基于 STM32 的 OLED 显示健康监测终端与蓝牙通信系统实现
基于 STM32 的多阈值生理参数声光预警智能硬件设计
基于 STM32 的便携式老人健康监护与跌倒远程提醒装置
基于 STM32 的人体体征数据采集、本地显示与蓝牙上位机系统
基于 STM32 的时钟定时、体征监测一体化智能预警终端设计
基于 STM32 的阈值可调式健康监测与跌倒声光报警系统开发
基于 STM32 的移动计步与人体多生理参数监测设备设计
基于 STM32 单片机的健康数据本地可视化与蓝牙 APP 交互系统
基于 STM32 的 DS18B20 与 MAX30102 多传感器健康监测装置
基于 STM32 的老年人跌倒识别与生理异常双重预警系统设计
基于 STM32 的智能健康手环硬件终端与移动端监控 APP 设计

项目研究背景

随着人口老龄化进程持续推进，老年人居家健康安全问题逐步受到社会广泛关注，面向个人的便携式健康监测设备市场需求持续增长。传统健康监测设备大多功能单一，仅支持单一生理指标测量，缺少跌倒识别、本地声光报警、实时时钟管理等集成功能，多数设备仅能完成数据采集，无法自主判定生理指标异常，且数据查看方式较为受限。同时市面上多数监测终端数据交互方式封闭，难以实现移动端实时查看与参数远程配置。物联网嵌入式技术快速发展，STM32 单片机具备资源充足、功耗可控、开发门槛适中的优势，搭配各类低成本传感器，能够搭建轻量化便携式监测硬件。依托蓝牙通信技术可实现硬件终端与手机 APP 的数据交互，构建本地监测 + 移动端监控一体化方案。在此背景下，本文设计集成心率血氧体温检测、计步、跌倒识别、时钟管理、声光报警功能的健康监测终端，解决传统设备功能分散、预警能力不足、数据交互不便等痛点，为居家老人日常健康安全监护提供低成本可行方案。

摘要

本文设计一款基于 STM32 单片机的便携式人体健康监测与跌倒预警终端。系统以 STM32F103C8T6 为主控制器，搭载 MAX30102、DS18B20、ADXL345、DS1302 等传感器，实现心率、血氧、体温、步数采集与跌倒检测；利用 0.96 寸 OLED 屏幕完成数据本地显示，支持按键自定义各项生理指标阈值。当检测数据超出设定范围或检测到跌倒事件时，设备触发声光报警与屏幕闪烁。设备搭载蓝牙模块与手机 APP 建立通信，支持移动端实时查看体征数据、远程修改阈值参数，同时具备实时时钟与定时闹钟功能。测试结果表明，该终端能够稳定采集人体生理信息，及时触发异常预警，硬件结构简单、功耗较低，适用于居家老年人群日常健康监护场景。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
作为整个系统核心控制器，负责接收各传感器采集数据、数据运算处理、外设驱动、逻辑判断、按键扫描与蓝牙数据收发。该型号单片机外设资源丰富、成本低廉、资料完善，非常适合本科生嵌入式项目开发，满足多传感器并行采集控制需求。
生理采集传感器：MAX30102 传感器
用于采集人体心率、血氧浓度数据，采用光电传感原理，集成度高，简化硬件电路设计，实现无创式人体体征采集。
温度采集模块：DS18B20 温度传感器
负责采集人体体表温度或环境温度，数字信号输出，布线简单，满足本系统体温监测需求。
姿态采集模块：ADXL345 三轴陀螺仪
采集设备三轴倾斜角度数据，实现步数统计与跌倒行为判定，持续倾斜超过设定时间即判定发生跌倒事件。
时钟模块：DS1302 实时时钟芯片
提供年、月、日、星期、时分秒计时功能，支持定时闹钟，独立供电保证断电后时间信息不丢失。
显示模块：0.96 寸 OLED 显示屏
本地可视化展示心率、血氧、体温、步数、时间等全部运行数据，无需背光，功耗较低。
蓝牙通信模块
实现单片机与安卓手机 APP 之间无线数据传输，向上传输实时监测数据，接收 APP 下发的阈值配置指令。
人机交互外设：独立按键、声光报警模块
4 枚独立按键实现设置、数值增减、步数清零操作；声光报警模块包含蜂鸣器与 LED 指示灯，出现异常状态时触发报警。
上位机硬件：智能手机
运行配套 APP，实现实时数据查看、参数阈值远程配置，作为系统远程监控终端。

核心功能

基础功能

人体多生理参数采集功能
设备实时采集人体心率、血氧浓度、体温数据，同步统计运动步数，传感器持续周期性采样，原始数据经过主控芯片滤波处理后输出稳定可用数值，作为后续异常判定的数据基础，满足日常健康指标监测需求。
本地 OLED 数据显示功能
0.96 寸 OLED 屏幕持续刷新展示心率、血氧、体温、步数、年月日时分秒、星期等全部信息，用户可直观查看设备运行所有监测数据，保障无手机连接情况下独立使用。
按键参数配置功能
通过 4 个实体按键完成操作，支持进入参数设置模式，调整心率上下限、血氧下限、体温上下限，同时支持一键清除计步数据，支持离线状态下本地参数配置。

核心功能

生理指标异常声光预警功能
系统实时对比采集数据与用户设定阈值，当检测数值超出预设安全区间，自动启动声光报警，同时控制 OLED 屏幕闪烁；当监测数值恢复至正常区间，报警自动停止，实现异常情况主动提醒。
跌倒识别报警功能
ADXL345 持续采集三轴姿态角度，当设备倾斜角度持续超过 3 秒，系统判定为跌倒事件，立即启动声光报警，防范老人跌倒无人发现的安全风险。
蓝牙无线通信与 APP 交互功能
蓝牙模块与手机 APP 建立无线连接，硬件终端主动上传实时体征数据；APP 可远程下发各项阈值参数，实现移动端远程监控与参数配置，拓展设备使用场景。

辅助功能

实时时钟与定时闹钟功能
DS1302 时钟模块持续计时，屏幕实时展示完整日历与时间信息，设备支持定时闹钟设置，满足日常时间提醒需求。

技术路线

硬件开发语言：C 语言
用于 STM32 单片机底层驱动程序开发，完成传感器驱动、屏幕显示、按键扫描、逻辑判断、蓝牙数据收发程序编写，嵌入式开发主流编程语言。
开发环境：Keil MDK5
STM32 单片机程序编译、调试、下载工具，提供完善的编译调试功能，为本项目嵌入式程序开发核心工具。
电路设计软件：Altium Designer
完成系统硬件原理图绘制、PCB 电路板设计，实现各个模块硬件电路布局布线。
上位机 APP 开发：Android Studio、Java
开发安卓手机蓝牙 APP，实现蓝牙连接、数据接收、界面展示、参数下发功能。
通信协议：串口 UART 通信协议
单片机与蓝牙模块、传感器之间采用串口通信完成数据交互。
通信协议：I2C 通信协议
OLED 显示屏、ADXL345 传感器使用 I2C 总线与主控芯片通信。
通信协议：单总线协议
驱动 DS18B20 温度传感器采集温度数据。
测试工具：串口调试助手、逻辑分析仪
用于调试单片机串口输出数据，排查传感器通信、蓝牙传输过程中的数据异常问题。
文档绘图工具：Visio
绘制系统总体架构图、硬件框图、程序流程图，支撑毕业设计文档撰写。
仿真工具：STM32 在线调试器（ST-Link）

实现程序烧录、在线断点调试，快速定位嵌入式代码逻辑 bug。

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。