2026/5/21 19:30:03
网站建设
项目流程
怎么做网站的用户注册,网站做支付宝 微信模块,企业管理软件系统,大型网站改版摘要
随科技与信息技术的发展。制作芯片技术的逐渐成熟使得元器件生产成本也逐渐下降。因而改变我们生活的科技产品不但数量多#xff0c;且具备智能特点。在生活中#xff0c;人们闲暇时间常去健身。而监测自己身体状况、制定健身计划、确保健身时人身安全成为难题。生活中普…摘要随科技与信息技术的发展。制作芯片技术的逐渐成熟使得元器件生产成本也逐渐下降。因而改变我们生活的科技产品不但数量多且具备智能特点。在生活中人们闲暇时间常去健身。而监测自己身体状况、制定健身计划、确保健身时人身安全成为难题。生活中普遍的监测设备笨重且操作复杂。因而希望有产品可以随身携带监测健康安全。众所周知设备体积小又精密价格也会相应的昂贵。也使的这类监测产品难以有效的得到普及并运用到生活中。本次设计是基于52单片机的智能手环设计与实现以52单片机为主控核心模板采用Pulse Sensor 脉搏传感器监测心率采用DS18B20温度传感器监测温度采用MPU6050陀螺仪采集行走步数。采集到基本数据后经STC89C52单片机处理转换再通过LCD1602液晶屏显示。同时也具备按键设定阈值的功能当监测数据超过阈值时系统会触发蜂鸣器实现声音报警提示人体发生异常的功能。关键词52单片机、健康、心率、体温、手环1 硬件设计实现本章通过前期系统方案的论证确定了基本需要实现的功能以及需要用到的功能模块以此进行基础的硬件设计首先总体确定整个电路的设计并确定框图之后再通过输入与输出分别对不同功能模块进行电路设计1.1硬件总体电路通过对功能模块的选择确定了51单片机最小系统模块、MPU6050陀螺仪模块、LCD1602液晶显示模块、Pulse Sensor脉搏检测模块、DS18B20体温监测模块、蜂鸣器模块、按键模块。现将这些模块通过软件绘制成简单框图如下图3-1 完整设计框图通过上述的硬件结构预期在硬件方面实现以下几个功能数据处理51单片机最小系统处理物理量信息得到我们熟悉的模拟信息。心率数据采集通过红外技术将人体心率的变化采集回来。温度数据采集通过温度传感器阻值随温度的变化而变化获得相关数据。步数信息采集通过陀螺仪三轴重力传感器的电压变化而采集到相关数据。按键效果通过四个按键并联的形式当按键按下触发对应功能。报警模块最小系统监控阈值和采集数据的大小当出现异常便触发报警。1.2单片机最小系统设计整个系统最为核心的控制部分是由STC89C52芯片、电源电路、复位电路和晶振时钟电路组成的51单片机最小系统。时钟电路中接入XTAL119引脚内部晶振电路输入端口接入XTAL218引脚内部晶振电路输出端口复位电路中接入RST9引脚单片机的复位引脚。电源电路中接入VCC31引脚EAVpp电源引脚。51单片机最小系统主要依靠时钟模块的晶振得到周期性时钟信号从而实现计时器作用可以在一定时间内实现数据采集处理和转换。原理图如图3-2。图3-2 单片机最小系统1时钟电路51单片机的节拍由晶体振荡器提供而时钟电路就是晶体振荡器的角色。主控芯片的操作须在这个节拍的控制下进行。因此主控芯片是通过软件让单片机根据时钟来做相应工作。时钟电路的正常工作是由外部时钟方式提供工作时序。本次采用了一个11.0592MHZ的晶振和两个22PF的瓷片电容器件构成了震荡电路为单片机提供时钟。51单片机的时钟电路原理图如图3-3图3-3 时钟电路图3-4 复位电路2复位电路51单片机的复位电路分为手动复位方式和上电复位。本次系统设计中复位电路采用上电系统自动复位的方式进行系统复位。51单片机上电复位电路由220UF电容器件和10K电阻构成。因为电容内的电压是不能突变的所有当上电时刻电容没有充电时两端电压就为零此时给予复位脉冲电源给电容充电直至电容两端电压等于电源电压电路进入正常工作状态。复位电路用于控制主控芯片的状态。在系统受到干扰出现程序错误或系统死机的时候启动复位操作主控芯片内烧录的代码会重新执行。复位电路原理图如图3-42 软件设计实现本系统用到的软件主要功能是驱动传感器进行数据采集将采集数据由单片机最小系统中函数转化为需要的数据。再将数据转化为显示码在屏幕中显示。通过在最小系统中比对阈值大小出现异常情况启动蜂鸣器报警。总体流程可以整理为图4-1 总体流程图2.1主程序设计本设计软件为人体健康数值监测系统当系统上电后进行系统初始化。之后各传感器开始工作收集体温和心率信息并检测是否发生移动如果移动则进行步数监测经STC89C52芯片处理计算得到数值通过LCD1602液晶屏显示。最后检测数值是否超过阈值如果超过则触发报警装置。软件总流程图如下图4-2 主程序流程图3 测试总结3.1.1目标代码测试本设计用的代码为C语言在校期间学习最多的就是C语言。开发工具是用到学习过的KEIL4不仅编写代码界面简洁函数调用也简单支持编译。在编译过程中经常出现参数错误、函数调用与指针问题多次进行修正。直至编译生成目标文件(.HEX)。最后通过下载到开发板上进行调试。在这一步注意到52单片机在一次下载后需要单片机掉电电量放光后上电冷启动才能进行下一次下载。同时需要为PC端安装单片机对应的驱动再通过USB口连接才能识别到主控芯片。最后总结整个软件程序流程为单片机驱动安装项目驱动程序编写通过KEIL软件进行编译得到目标文件下载目标文件到主控芯片。检测系统正常运行如不满足要求则重复上面过程。3.1.2数据反馈测试在通过串口助手对所有收集的数据进行观察的过程中多次遇到数据出现明显错误的情况并回到硬件和软件进行检查。发现许多错误是不经意间犯下。在多次修正后得到如下正常的数据反馈图图5-1 串口助手数据反馈在图中可以清楚看到第一行为初始数据温度为室温心率尚未检测步数未移动第二行进行了心率检测仅仅心率改变了测得此时心率为75次/分钟第三行进行了步数检测仅仅改变了步数从000变化到008第四行进行了温度检测用手去捂住温度传感器测定手温度为30°。在提高了功能模块数据的准确度以后基于52单片机的智能手环也基本完成预期设想。4 结论在本次毕业设计中先确定了基于硬件制作实物的思路。在大量阅读了资料与文献后确定自己可以完成基于52单片机的智能手环设计并咨询指导老师获得认可。在学习制作的过程中通过资料的学习与代码的研究让自己学习到很多不懂的原理也复习了许多遗忘的知识。通过自己动手实操结合三年的专业学习完成产品设计。最后产品实现以下功能体温检测心率检测步数统计按键输入异常警告。本次设计在基本完成预期设想的结果同时还存在些微小问题汇总如下1液晶显示无法显示汉字和图像只能以英文显示数据2心率、体温、计步采用基础模块数据精确度欠缺。3开发板体积较大。虽然理想是便携式手环但最后成品因采用基础模块导致体积较大无法实现真正意义上的手环。综合优点与缺点本次基本完成预期设想虽有缺陷但总体已实现智能手环的功能。效果是令人满意的因而本次设计较为成功。文章底部可以获取博主的联系方式获取源码、查看详细的视频演示或者了解其他版本的信息。所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统我们提供全方位的支持包括修改时间和标题以及完整的安装、部署、运行和调试服务确保系统能在你的电脑上顺利运行。