一、設(shè)計(jì)需求（點(diǎn)擊此處黃色字體領(lǐng)取文章配套資料）

1.1 設(shè)計(jì)需求總結(jié)

根據(jù)需求，要求設(shè)計(jì)一款 基于Q STM32 的人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。采用系統(tǒng)模塊化思路進(jìn)行，將多個(gè)數(shù)模傳感器收集到的數(shù)據(jù)和操作指令一并送至 STM32 中心處理器進(jìn)行處理分析。

該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)者的心率、體溫以及周圍環(huán)境的溫度，也同時(shí)可以通過姿態(tài)解算來判斷被測(cè)者是否睡覺。該系統(tǒng)可以將被測(cè)者的心率、體溫等數(shù)據(jù)既可以在本地顯示，也可以通過 WI-FI 傳輸至云平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程顯示。當(dāng)被測(cè)者吸煙時(shí)則會(huì)發(fā)出警報(bào)直至香煙熄滅，可以讓被測(cè)者遠(yuǎn)離不健康的生活習(xí)慣，同時(shí)也可以通過衛(wèi)星定位查看設(shè)備所在位置。

以上的傳感器收集到的所有數(shù)據(jù)都可以上傳到自己搭建的云平臺(tái)，找云平臺(tái)上或者在自己設(shè)計(jì)的手機(jī)APP上都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示演示和分析。使數(shù)據(jù)展示直觀又美觀方便。定位功能則是可以直接實(shí)時(shí)顯示地圖的詳細(xì)信息。

模塊選用

• STM32f103c8t6
• 0.96 oled IIC 模塊
• max30100心率血氧模塊
• mpu-6050模塊
• 人體溫度模塊 （某寶54元買的價(jià)格有點(diǎn)貴哈）

功能概述

1.跌倒檢測(cè)

*速度瞬態(tài)變化
人體加速度向量幅值SVM和微分加速度幅值的絕對(duì)平均值DSVM是區(qū)分人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要參量。SVM通過計(jì)算加速度幅度表征人體運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，其值越大表明運(yùn)動(dòng)越劇烈。DSVM通過計(jì)算SVM的微分絕對(duì)值的時(shí)間平均表征人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的劇烈程度，其值越大表明運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化越劇烈。其定義為：在動(dòng)態(tài)坐標(biāo)系下考察SVM和DSVM，可監(jiān)測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化強(qiáng)度。

判定標(biāo)準(zhǔn)：

1. SVM正常狀態(tài)下值是17000左右，當(dāng)將其加速晃動(dòng)時(shí)，分析得到的安全加速度約在12000~22000之間（模擬測(cè)試值，僅供參考），當(dāng)超出閾值時(shí)，5秒內(nèi)都判定為異常，且板載藍(lán)色LED燈亮。
2. 三軸歐拉偏角大于 40°時(shí) 即異常
   人體體位的另一個(gè)重要特征就是身體的傾角，調(diào)查顯示，人體處于直立狀態(tài)時(shí)，軀干與重心方向的傾角小于60度；而人體處于水平狀態(tài)時(shí)，傾角接近90度；人體在跌倒時(shí)，軀干從直立狀態(tài)變?yōu)榻咏降臓顟B(tài)。所以可以將人體傾角值是否大于60度來作為輔助判斷跌倒的特征，傾角值可通過傾角傳感器獲得。

2.人體溫度

線性區(qū)間溫度30—44度/電壓2.127–1.193V

獲取溫度流程：

1. 模塊AO輸出捕獲ADC平均有效值換算成電壓值
2. 根據(jù)驅(qū)動(dòng)例程提供的數(shù)據(jù)表，用電壓值匹配電阻表
3. 電阻表匹配對(duì)應(yīng)溫度值

3.心率血氧濃度

當(dāng)LED光射向皮膚，透過皮膚組織反射回的光被光敏傳感器接受并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，簡(jiǎn)化過程：光–> 電 --> 數(shù)字信號(hào)。根據(jù)官方歷程移植代碼，中途遇到很多問題，血氧的測(cè)量，相比心率血氧測(cè)量難度較大而且精度不算太高，寄存器中文描述可參考此鏈接
程序設(shè)計(jì)流程如下

1. 先初始化IIC,再初始化血氧模塊SPO2_Init()
2. 檢查樣本，采樣獲取紅外FIFO、紅外FIFO 的AC值
3. 對(duì)紅外FIFO、紅外FIFO過濾脈沖值
4. 根據(jù)相應(yīng)的算法 光電容積脈搏波描記法PPG 獲取心跳速率、血氧濃度

zigbee發(fā)送數(shù)據(jù)

USART -> zigbee只需要 串口 printf 就可以完成數(shù)據(jù)的傳輸
使用該模塊前需要配置模塊我這里配置的波特率是115200

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