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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 单片机的人体健康监测与跌倒报警装置设计
2. 基于 STM32 单片机的便携式心率体温运动参数监测系统设计
3. 基于 STM32 单片机的多功能人体运动健康感知终端设计
4. 基于 STM32 单片机的人体生理指标采集与智能报警装置设计
5. 基于 STM32 单片机的跌倒检测及健康状态预警设备设计
6. 基于 STM32 单片机的运动体征数据采集与实时显示系统设计
7. 基于 STM32 单片机的便携式运动健康预警终端设计与实现
8. 基于 STM32 单片机的生理信号采集与声光报警控制系统设计
9. 基于 STM32 单片机的人体步数里程与健康指标监测装置设计
10. 基于 STM32 单片机的多传感器人体健康监测终端设计
11. 基于 STM32 单片机的运动信息与生理参数综合监测系统设计
12. 基于 STM32 单片机的阈值可调式健康预警与跌倒检测设备设计
13. 基于 STM32 单片机的便携式人体体征感知报警系统设计
14. 基于 STM32 单片机的运动数据统计与生理监测装置设计
15. 基于 STM32 单片机的人体健康状态实时监测预警终端实现
16. 基于 STM32 单片机的多传感器融合人体健康监测设备设计
17. 基于 STM32 单片机的智能运动健康监测报警装置设计与开发
18. 基于 STM32 单片机的人体生理与运动信息采集终端设计
19. 基于 STM32 单片机的便携式跌倒识别与健康预警系统设计
20. 基于 STM32 单片机的实时体征与运动参数监测控制系统设计

项目研究背景

随着社会大众健康意识持续提升，便携式人体健康监测设备需求不断增长，各类穿戴式监测装置逐步走进大众日常生活。当前市面上简易健康监测设备普遍存在功能单一问题，多数产品仅支持心率或体温单项检测，缺少运动里程统计、跌倒识别一体化能力；部分集成多参数监测的设备控制逻辑固定，无法自定义生理指标预警阈值，人机交互方式简单，难以灵活适配不同使用者需求。传统分立传感器监测方案大多缺少统一的数据处理核心，多源传感数据同步采集、融合处理能力较弱，预警机制不完善，无法同时实现生理异常与跌倒险情的及时提醒。依托嵌入式物联网技术发展趋势，以 STM32 单片机作为主控核心，融合多种传感器搭建一体化健康监测终端，可以整合体温、心率、运动数据采集功能，并集成跌倒检测与声光报警机制。本课题针对现有便携式监测设备的短板，设计一套集生理监测、运动统计、险情报警于一体的嵌入式终端，具备参数阈值自定义、多模式切换能力，实现低成本、易部署的人体健康实时监测方案，具备良好的实用价值与现实研究意义。

摘要

本文设计一套基于 STM32F103RCT6 单片机的便携式人体健康监测与跌倒报警装置。系统以 STM32 单片机作为核心控制器，搭载 DS18B20 温度传感器、MAX30102 心率传感器、MPU-6050 姿态传感器，完成人体体温、心率、步数、运动时长、运动里程数据采集，通过 OLED 液晶屏实时展示各项监测数据。装置支持自动模式与阈值模式两种工作模式，配备独立按键实现界面翻页、阈值参数调整、步数清零等交互操作。在自动模式下，当体温、心率超过预设阈值或者传感器识别到人体跌倒状态时，系统触发声光报警提示。本文完成硬件器件选型、硬件电路搭建、嵌入式程序开发与功能调试，测试结果表明系统各项功能运行稳定，能够实现人体生理指标监测、运动信息统计与异常情况预警，可作为低成本便携式健康监测终端使用。

总体方案

1. 主控单元：STM32F103RCT6 单片机

   选型理由：该型号单片机资源充足，运算性能满足多路传感器数据实时采集与运算需求，外设接口丰富，开发资料完善，适合本科生嵌入式开发学习。作用：作为整个装置的数据处理核心，接收各个传感器采集的数据，完成数据解析、运算，控制屏幕刷新、按键响应与声光报警模块。

2. 显示单元：OLED 液晶显示屏

   选型理由：功耗低、显示清晰，驱动程序成熟，适合便携式设备使用。作用：实时刷新展示体温、心率、步数、运动时间、里程等监测数据，展示模式状态、阈值参数。

3. 体温采集单元：DS18B20 温度传感器

   选型理由：数字型温度传感器，电路结构简单，调试便捷。作用：采集人体实时体温数据，传输至主控单片机。

4. 心率采集单元：MAX30102 传感器模块

   选型理由：专用光电心率采集模块，集成度高，信号采集稳定。作用：通过光电检测方式采集人体心率数值。

5. 运动与姿态采集单元：MPU-6050 六轴传感器

   选型理由：集成加速度计与陀螺仪，可采集姿态、运动数据。作用：检测人体运动状态，计算步数、运动时长、运动里程，同时识别跌倒姿态。

6. 人机交互单元：4 路独立轻触按键

   选型理由：硬件电路简单，控制逻辑易于实现。作用：完成工作模式切换、页面翻页、阈值增减、步数清零操作。

7. 报警单元：蜂鸣器 + LED 指示灯声光报警模块

   选型理由：响应速度快，驱动简单。作用：当生理指标超限或者检测到跌倒事件时，发出灯光与声响预警提示。

8. 辅助硬件：直流供电模块、杜邦线、实验面包板

   作用：为整套硬件系统提供稳定工作电源，搭建硬件电路连接平台。

核心功能

基础功能

1. 主控数据处理功能

   实现效果：由 STM32F103RCT6 单片机统一接收各路传感器原始数据，完成滤波、换算运算，统筹控制屏幕、按键、报警外设协同工作。核心作用：作为整套系统调度中枢，保障多传感器同步采集与设备有序运行。

2. OLED 实时数据显示功能

   实现效果：液晶屏持续刷新，直观展示体温、心率、步数、运动时间、里程监测数据。使用场景：使用者随时查看自身当前生理与运动信息。

核心监测功能

3. 人体体温检测功能

   实现效果：DS18B20 持续采集温度数据，经过换算得到人体实时体温并上传主控。核心作用：实现人体体温指标常态化监测。

4. 人体心率检测功能

   实现效果：MAX30102 采集光电信号，运算输出实时心率数值。核心作用：完成心血管基础生理指标监测。

5. 运动信息采集功能

   实现效果：MPU-6050 感知人体运动状态，实时统计步数、累计运动时间，并结合步长参数计算运动里程。核心作用：记录使用者日常运动数据。

人机交互功能

6. 模式切换按键功能（按键 1）

   实现效果：短按按键在自动模式、阈值模式之间来回切换。使用场景：使用者根据需求切换设备工作方式。

7. 页面翻页功能（按键 2）

   实现效果：正常状态下按下按键实现显示界面翻页；阈值模式下用于切换待修改的阈值选项。

8. 阈值参数调整功能（按键 3、按键 4）

   实现效果：阈值模式选中对应参数后，按键 3 实现阈值数值增加，按键 4 实现阈值数值减少。使用场景：用户自定义体温、心率预警阈值。

9. 步数清零功能（按键 4）

   实现效果：自动模式界面下，按下按键 4，系统清空当前累计步数、同步重置运动里程。使用场景：开启新一轮运动记录前初始化运动数据。

智能预警功能

10. 声光报警预警功能

实现效果：设备处于自动模式时，若监测体温高于设定阈值、心率高于设定阈值，或 MPU-6050 识别到人体跌倒姿态，系统立即启动蜂鸣器与 LED 指示灯声光报警。核心作用：及时提醒使用者生理异常或跌倒险情，实现安全预警。

技术路线

1. 开发语言：C 语言

   选型理由：嵌入式 STM32 开发主流编程语言，资源占用低，执行效率高。用途：编写单片机底层驱动、传感器数据读取、业务逻辑、按键控制、报警逻辑等全部程序代码。

2. 开发平台：Keil MDK5

   选型理由：ARM 架构单片机标准开发环境，调试工具完善，广泛应用于高校嵌入式教学。用途：代码编写、编译、程序下载、在线调试。

3. 硬件图形设计工具：Altium Designer

   选型理由：主流电路绘图软件。用途：绘制系统硬件原理框图，可选绘制 PCB 电路图纸。

4. 单片机底层库：STM32 标准外设库

   选型理由：资料丰富，上手难度低，适配本科嵌入式学习。用途：简化 GPIO、定时器、串口等外设驱动开发。

5. 传感器驱动开发

   用途：完成 DS18B20、MAX30102、MPU6050、OLED 屏幕驱动程序编写，实现数据读写。

6. 仿真调试工具：ST-LINK 下载器

   选型理由：支持程序烧录与在线调试。用途：将程序下载至单片机，实时查看变量，排查程序 BUG。

7. 测试工具：万用表

   选型理由：基础硬件测试工具。用途：硬件上电调试，检测电路电压，排查硬件接线故障。

8. 辅助绘图工具：Visio

   用途：绘制系统总体架构图、程序流程图，用于毕业设计文档配图。

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。

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