基于STM32的智能手环设计.doc

摘要：本文是基于STM32而设计的一个带有多个模块，可实现多功能的智能手环。

系统设计主要分为硬件设计和软件设计两个方面，硬件方面使用到了MPU6050六轴传感器检测三轴加速度完成计步、SHT20传感器测量环境的温湿度、HP-6芯片测量用户的心率血压、蓝牙芯片实现手机对智能手环的控制与监视等，需要掌握每个芯片及传感器的基本功能、特性，以及使用的方法和注意事项，并将各个模块与MCU通过不同的通信协议有效连接起来；软件设计不仅仅只是驱动各个模块，而是要能够通过程序控制各个模块的工作进而完成计步、心率血压测量、温湿度检测等功能，最终在OLED屏上将测量信息显示出来；为了保障系统稳定顺畅的运行，需要使用ucos系统将各个功能函数整合在一起，保证使用者的体验。

设计过程中，通过程序与实物的联合调试，对手环的各个功能进行验证，包括温湿度检测、心率血压检测、计步、卡路里追踪、蓝牙控制以及OLED显示屏显示等，检测结果表明此次的设计达到了毕业设计的要求。

关键词：计步，温湿度，心率血压，蓝牙，OLED

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 智能手环简介-1

1.2 国内外发展现状-1

1.3 研究意义-2

1.4 未来发展方向以及可能创新点-2

1.4.1 智能手环未来发展方向-2

1.4.2 仍存在的问题及可能创新点-2

1.5 本文研究的内容-3

第二章 系统设计-4

2.1 智能手环系统方案设计-4

2.1.1 基本功能及内容-4

2.1.2 模块组成-4

2.2 智能手环主要涉及到的技术原理及算法-4

2.2.1 用于心率血压检测的PPG算法-4

2.2.2 计步-5

2.2.3 温湿度计算公式-6

第三章 硬件设计-7

3.1 硬件组成-7

3.2 各芯片介绍-7

3.2.1主控芯片M4-7

3.2.2 MPU6050六轴传感器芯片-8

3.2.3 CC2541蓝牙芯片-10

3.2.4 OLED显示屏-11

3.2.5 HP-6心率血压传感器芯片-12

3.2.6 SHT20温湿度传感器芯片-13

3.2.7 RTC时钟-13

第四章 软件设计-15

4.1 使用软件-15

4.1.1 MDK5-15

4.1.2 ST-LINK-15

4.1.2取模软件-16

4.2 通信方式-16

4.2.1 IIC总线-16

4.2.2 SPI-17

4.2.3 BLE4.0通讯-18

4.3 主要程序设计-19

4.3.1 RTC时钟显示-20

4.3.2 心率血压-21

4.3.3 温湿度-21

4.3.4 计步-22

第五章 功能调试与成果演示-23

5.1 实物图-23

5.2 功能展示-23

5.2.1 开始界面-23

5.2.2 时钟显示-24

5.2.3 温湿度检测结果-24

5.2.4 心率、血压检测-25

5.2.5 计步、卡路里、里程-26

5.2.6 蓝牙-26

总结与展望-28

致谢-30

参考文献-31

附录-33