基于STM32的智能养老实时监控系统的设计（有完整资料）-编程阁

资料查找方式：
特纳斯电子（电子校园网）：搜索下面编号即可

编号：

T4552310M

设计简介：

本设计是基于STM32的智能养老实时监控系统，主要实现以下功能：

通过心率血氧传感器检测心率、血氧
通过温度传感器检测体温
通过GPS模块进行定位，获取经纬度
通过陀螺仪传感器检测是否摔倒，蜂鸣器报警，语音提醒
通过oled显示屏显示检测到的信息
通过按键进行阈值设置
通过4G模块联网发送信息，为老年人推送健康建议

电源： 5V
传感器：温度传感器（DS18B20）、心率血氧传感器（MAX30102）、陀螺仪感器（MPU6050）、GPS模块（NEO-6M）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：语音模块（SU-03T）,蜂鸣器
人机交互：独立按键，4G模块（Air724UG）

标签：STM32、OLED12864、DS18B20、MAX30102、MPU6050、NEO-6M、SU-03T、Air724UG

题目扩展：基于物联网的智能拐杖系统、基于STM32的智能老人监控系统、基于STM32的智能手杖系统

基于stm32的智能养老实时监控系统可以分为三个主要部分：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分概述：

中控部分是整个智能养老实时监控系统的核心，采用了STM32单片机作为控制器。STM32单片机凭借其强大的数据处理能力和低功耗特性，能够高效地接收来自输入部分的各类数据，包括位置、跌倒状态、心率血氧值、体温值等。通过内部算法处理，STM32单片机能够判断这些数据是否处于正常范围，并根据处理结果控制输出部分执行相应的动作，如显示信息、触发报警等。

输入部分概述：

GPS模块：负责实时获取老年人的经纬度位置信息，为定位功能提供支持。
六轴传感器（MPU6050）：通过监测加速度和角速度的变化，判断老年人是否发生跌倒，为跌倒报警功能提供数据基础。
心率血氧模块（MAX30102）：实时监测老年人的心率和血氧饱和度，为健康监测提供关键数据。
温度传感器（DS18B20）：准确测量老年人的体温，为体温监测功能服务。
独立按键：提供用户交互界面，用于切换显示界面、设置体温、心率和血氧的阈值，以及跌倒报警后的复位操作。
供电电路：为整个系统提供稳定可靠的电源，确保系统能够持续稳定运行。

输出部分概述：

OLED显示屏：作为系统的可视化界面，实时显示经纬度位置、体温、心率血氧值、健康提示、跌倒报警信息等，方便老年人及其家属随时查看。
蜂鸣器：当检测到体温、心率或血氧值异常时，蜂鸣器会发出响声，提醒老年人注意健康状况。
语音播报模块：通过语音合成技术，实现语音求助和报警功能，使老年人能够在紧急情况下迅速获得帮助。
4G模块：负责将系统获取的数据上传至云平台，并通过短信方式向指定联系人发送健康提示或报警信息，实现远程监控和健康管理。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为温度传感器，第六部分为心率血氧检测模块，第七部分是光照强度传感器，第八部分为三轴加速度传感器，第九部分为GPS模块，第十部分是蜂鸣器，第十一部分是GSM短信发送模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 Air724UG模块联网

在上电之前，先给模块接入信号线，再插进去一个可以正常使用的手机卡，这里使用的是移动的手机卡，然后给电路板通电，等Air724UG模块上蓝色指示灯慢闪之后，按一下单片机最小系统上面的复位按键，当Air724UG模块上蓝色指示灯快闪之后，就说明模块已经连上网了，这个时候就可以在手机云智能APP上远程监控了。如图5-2所示，

图5-2Air724UG模块联网图

5.3 设置阈值实物测试

如图5-3所示，下图为上电后，按下按键S1进入设置界面，按下按键S2阈值加一，按下按键S3阈值减一。

图5-3设置实物阈值实物图

5.4 跌倒报警测试

如图5-4所示，我们摇晃我们的板子，模拟摔倒，屏幕和手机都会显示并且语音播报和发送位置信息。

图5-4 跌倒报警测试实物图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、DS18B20测温模块、独立按键、模拟心率和血氧的电位器、模拟摔倒的开关，蜂鸣器以及4G串口和语音串口。

图5-5 仿真设计总图

6.2按键调节阈值测试

如图5-6所示，此设计中按下第一个按键进入设置阈值界面，按下第二的按键阈值加一，按下第三个按键阈值减一。

图5-7 按键设置阈值仿真图

6.3数据异常播报及发送短信检测测试

如图5-8所示，下图是模拟数据异常发送短信和语音发送

图5-8数据异常播报及发送短信仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

本设计以STM32单片机为核心控制器，构建了一个基于STM32的智能养老实时监控系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成，旨在为老年人提供全方位的健康监测和安全保障。中控部分采用STM32单片机，负责接收输入部分的数据，经过内部处理后，控制输出部分的操作。输入部分包括六个模块：GPS模块用于获取用户的经纬度位置信息；六轴传感器监测用户的运动状态，判断是否发生摔倒；心率血氧模块实时检测用户的心率和血氧值；温度传感器获取用户的体温数据；独立按键用于切换界面、设置体温、心率和血氧的阈值，以及进行跌倒复位操作；供电电路为整个系统提供稳定的电源。输出部分包括四个模块：OLED显示屏显示用户的经纬度、体温、心率血氧值、健康提示、跌倒情况以及设置的阈值；蜂鸣器当体温、心率或血氧值异常时，蜂鸣器发出警报；语音播报支持语音求助和报警功能；4G模块将获取的数据上传至云平台，并通过短信提示相关人员。本系统通过集成多种传感器和通信模块，实现了对老年人健康状况的实时监控和紧急情况下的快速响应，为智能养老提供了有效的技术支持。

关键词：STM32单片机，智能养老，实时监控，健康监测，安全保障