一种新型多功能智能家用健康监护仪的设计

引言
目录
一、引言 1
（一）新型多功能智能家用健康监护仪的发展背景 1
（二）新型多功能智能家用健康监护仪的国内外发展现状 1
（三）本文主要研究内容 2
二、方案设计及元器件选择 3
（一）新型多功能智能家用健康监护仪的方案设计 3
（二）STC89C52单片机简介 4
（三）ST188器件简介 4
（四）LM358运算放大器简介 5
（五）液晶显示器简介 5
（六）有源蜂鸣器简介 5
（七）轻触按键介绍 6
三、系统硬件设计 7
（一）最小系统电路设计 7
1. 复位电路配置 7
2. 晶振电路设计 7
（二）心率脉搏检测电路设计 8
（三）液晶显示电路设计 8
（四）报警电路设计 9
（五）按键电路设计 10
四 系统软件设计 11
（一）多功能智能家用健康监护仪的主程序流程设计 11
（二）液晶显示流程设计 12
（三）报警流程设计 14
五、实物安装 15
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 元件列表 24
附录三 程序 25
引言
（一）新型多功能智能家用健康监护仪的发展背景
现在，随着我国的不断发展，老龄化的问题也日益突出，导致现在生活中有很多的独居老人，而他们的健康监护也是一个重要的问题。很多情况下，有一些小病小痛，由于不及时检查，及时治疗，小病成大病，严重的可能有生命危险。因此，家庭健康监护仪是一个很有意义的工具。
一款电子产品的诞生往往是社会发展的必然现象，代表着一个不同的时代。在九十年代，如果医生想要测量心率，主要是用听诊器进行。而现在科技的发展呈现了迅速的态势，心率脉搏的测量已经不局限与听诊器测量法了，利用电子仪器可以更快速、更精确的测量出这些数据。同样，空气粉尘的测量也经历了从以前气溶胶测量方 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$ 
法到二十世纪六十年代颗粒物滤膜采样和化学分析方法的变更，新的方法在精确度和精密度有了很大的提升。今天，科技的迅速发展使得测量变得更加简单。各种优秀的传感器配合上先进的单片机，以及精确的转换模块，读取方便的显示模块，只要使用我们设定好的程序语言，就可以使这些器件在它们的位置上发挥出最大的作用，做到本来做不到的事情。从而帮助我们获得最好的数据，给我们最好的参考。而本文设计的家庭健康监护仪是以STC89C52单片机最小系统当作硬件电路系统中最为关键的一部分，在最小系统电路周围布置了各类传感器件、液晶显示器和其它必要模块电路，通过C程序代码的构建，用最高效的程序执行流程来对多功能智能家用健康监护仪的功能进行驱动。由于单片机具备多管脚性而且开发者能够通过程序语言对各引脚进行方便的控制，因此以主控芯片当作核心的新型多功能智能家用健康监护仪控制系统可以实现对很多种传感器件、电路模块的控制，不论是在功效还是效果方面，其参数精度和性能丰富性都将被大幅度的提升。
（二）新型多功能智能家用健康监护仪的国内外发展现状
目前我国处于科技工业高速发展的时代，难免会对居住环境造成一些难以避免的不良因素，如气温变化增大，容易造成感冒；空气颗粒物增加，会随呼吸进入身体，造成粘膜、纤毛的损伤，引起心肺上疾病增加心肺疾病发病率。虽然出门在外我们无法改变外部的环境，但是回到家中我们就需要尽可能地去除这些对身体健康不利因素，所以一款家用的多功能智能监护仪就很需要了。纵观单片机技术的发展历程来看，这二十年间主控芯片在性能和处理速度上取得了长足的发展，而这些进步对于健康监护仪系统的发展起到了至关重要的推动作用。至今日为止，微处理器芯片的发展速度一直没有停止过，在未来十年间，64位处理器芯片会被推出并且接近成熟，而微处理器作为健康监护仪控制系统的核心芯片，这款器件的进步也促进健康监护仪控制系统的发展。
（三）本文主要研究内容
本次论文将要完成的研究内容为设计一款智能家庭健康监护仪，能够实现对脉搏、体温、pm2.5、湿度进行快速测量，测量过程按照如下流程进行：
当待测者测试目标置于其要测量的内容相关的传感器上时，系统将自动开始进行快速的脉搏、体温、pm2.5、湿度测量，3秒后通过液晶屏显示测量结果，如果测量结果不正常，那么将立即进行蜂鸣器报警。
二、方案设计及元器件选择
（一）新型多功能智能家用健康监护仪的方案设计
检测原理简介：首先通过不同的传感器进行不同数据的测量。测量心率的传感器为光电传感器，待测指端放在传感器上，由于红外蛋白在发生脉搏动作前后对红外线的吸收程度不同，因此接收模块能够接收到不同强度的红外线，并且呈现周期效果。亦即固定强度的红外线穿透待测指端后的强度将忽大忽小，变大变小的频率与脉搏频率完全相同。这样只需要测量接收模块输出的电压频率即可完成脉搏的测量。温度、湿度贼是手握温度ds18b20传感器、皮肤湿度传感器就可直接读数，pm2.5则静放就可以。
图1中的新型多功能智能家用健康监护仪控制系统框图反映的是本课题的整体设计思路。通过STC89C52单片机芯片来当作控制器，在系统进入正式工作之后，它将不断地把控制信号通过输出输入接口输出到LCD1602、有源蜂鸣器和adc0832和LM358等电子元器件中，并且从这些电子元件中获得输入信号来进行运算。通过这些电子元器件组成的功能模块及目标分别是：

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