arduino的老年人健康智能监测系统的制作
摘 要本课题主要对老年人健康智能监测系统的发展背景现状及、软件部分、硬件部分以及实物制作等内容做相关专业知识的描述与讲解，制作一个老年人身体参数的监测系统，具有测量老年人心率以及体表温度的功能。该系统使用Arduino Nano板作为该系统的主控，，其具有便携性高、成本低等特点，硬件电路包括数据监测、显示、传输、报警电路，分别采用了Pulse Sensor传感器、DHT11传感器、LCD1602、BT06蓝牙模块等硬件，软件部分则采用Arduino软件编写C语言。
目录
一、 引言 1
（一） 老年人健康智能监测系统的发展背景 1
（二） 老年人健康智能监测系统的发展现状 2
（三） 主要内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） Arduino Nano简介 3
（二） LCD1602液晶显示屏简介 4
（三） Pulse Sensor心率传感器简介 4
（四） DHT11温湿度传感器简介 5
（五） BT06蓝牙串口通信模块简介 5
（六） 报警器简介 6
三、 系统硬件设计 7
（一） 智能监测系统硬件框图设计 7
（二） 最小系统电路设计 7
1. 复位电路设计 7
2. 晶振电路设计 8
（三） 数据显示电路设计 8
（四） 数据监测电路设计 9
（五） 数据传输电路设计 11
（六） 身体参数异常报警电路设计 12
四、 系统软件设计 13
（一） 智能监测系统的主程序流程设计 14
（二） LCD1602液晶显示流程设计 15
（三） 报警流程设计 16
五、 实物安装与制作 17
总结与展望 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
四 程序 28
引言
（一）老年人健康智能监测系统的发展背景
本课题为将自己的创意与Arduino板结合起来，通过多个传感器的并行工作提升电子设计作品的测量数据的多样性并且提高数据处理的精度，Arduino Nano当作架构，此款主控板体积小，功能全，适合便携性高的电子设计产品。Pulse Sensor心率传感器、DHT11温湿度传感器作为监测系统硬件核心部分，BT04A蓝牙模块作为数据传输系统的硬件部分，当前创客及电子爱好者的需求，因为它具有入门简单、套件多、兼容性高等优点。技术人员通过不断对其更新来改善它的性能。在创新创业领域及教育产业中都可以看到Arduino，它能够快速完成众多电子电路的功能，在生活的许多方面拉近了电子和生活相互间的距离。它是一款性能高、功耗低的AVR8位微控制器，其运行频率最高可达20MHz，虽然运行频率没有其他Arduino板那么的高，但是考虑其体积小、高性能的特点，其具备的简单的功能可以也很好地完成该设计。早期的健康监测系统中大多应用大型的笨重的医疗器械，这些医疗器械对于老年人说检测时间短，检测费用大，应用人群少，而该老年人健康监测系统主要是长时间的对老年人的心率参数、体表温度进行长时间的监测，数据具有一定的持续性及稳定性，且该设备具有体积小，成本低的优点，更容易面向市场普及。将检测数据交给相关医护人员，也能对老年人身体健康状况作出一定的合理判断，若有相关疾病则为病人节省了大量的治疗时间。
（二）健康智能监测系统的发展现状
随着中国社会的发展，人口的老龄化问题越来越受到人们的关注，而其中的老年人健康问题则成为人们关注的核心。2017年10月18日，习近平同志在十九大报告中指出，实施健康中国战略，推进医养结合，加快老龄事业和产业，穿戴产品成为健康监测系统的热门产品。如何利用更少的传感器更精准得测量人体参数成为关键点，这也让产品的穿戴更加舒适，便携性高。
（三）主要内容
本课题将使用Arduino Nano板作为主控，制作一个能实时测量老年人心率和体表温度的身体参数，并能够通过蓝牙将数据传输至移动设备，并且显示在液晶屏上，并且采用了声光报警器，当心率或体表温度超过正常值时，自动亮起LED灯，同时让蜂鸣器报警。
方案设计及元器件选择
Arduino Nano简介
Arduino Nano板具有体积小、功耗低、成本低、功能全的优点，更适合本项目的制作。其技术规格见图1，实物图见图2。
图1 Arduino Nano板规格图
图2 Arduino Nano板实物图
LCD1602液晶显示器简介
显示容量
16x2字符
芯片工作电压
4.55.5V
工作电流
2.0mA
模块最佳工作电压
5.0V
字符尺寸
2.95x4.35mm
表21 LCD1602主要技术参数
图3 LCD1602模块
Pulse Sensor心率传感器简介
其测得信号类型属于光反射信号（PPG），其输出信号属于模拟信号。
PulseSensor 是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其放置于头部太阳穴、手腕、手指等处，利用血液脉动时透光率不同来进行脉搏测量。相对于其他测心率的方式来说，此方式更加方便、快捷。实物请见图4。
图4 Pulse Sensor实物图
目录
一、 引言 1
（一） 老年人健康智能监测系统的发展背景 1
（二） 老年人健康智能监测系统的发展现状 2
（三） 主要内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） Arduino Nano简介 3
（二） LCD1602液晶显示屏简介 4
（三） Pulse Sensor心率传感器简介 4
（四） DHT11温湿度传感器简介 5
（五） BT06蓝牙串口通信模块简介 5
（六） 报警器简介 6
三、 系统硬件设计 7
（一） 智能监测系统硬件框图设计 7
（二） 最小系统电路设计 7
1. 复位电路设计 7
2. 晶振电路设计 8
（三） 数据显示电路设计 8
（四） 数据监测电路设计 9
（五） 数据传输电路设计 11
（六） 身体参数异常报警电路设计 12
四、 系统软件设计 13
（一） 智能监测系统的主程序流程设计 14
（二） LCD1602液晶显示流程设计 15
（三） 报警流程设计 16
五、 实物安装与制作 17
总结与展望 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
四 程序 28
引言
（一）老年人健康智能监测系统的发展背景
本课题为将自己的创意与Arduino板结合起来，通过多个传感器的并行工作提升电子设计作品的测量数据的多样性并且提高数据处理的精度，Arduino Nano当作架构，此款主控板体积小，功能全，适合便携性高的电子设计产品。Pulse Sensor心率传感器、DHT11温湿度传感器作为监测系统硬件核心部分，BT04A蓝牙模块作为数据传输系统的硬件部分，当前创客及电子爱好者的需求，因为它具有入门简单、套件多、兼容性高等优点。技术人员通过不断对其更新来改善它的性能。在创新创业领域及教育产业中都可以看到Arduino，它能够快速完成众多电子电路的功能，在生活的许多方面拉近了电子和生活相互间的距离。它是一款性能高、功耗低的AVR8位微控制器，其运行频率最高可达20MHz，虽然运行频率没有其他Arduino板那么的高，但是考虑其体积小、高性能的特点，其具备的简单的功能可以也很好地完成该设计。早期的健康监测系统中大多应用大型的笨重的医疗器械，这些医疗器械对于老年人说检测时间短，检测费用大，应用人群少，而该老年人健康监测系统主要是长时间的对老年人的心率参数、体表温度进行长时间的监测，数据具有一定的持续性及稳定性，且该设备具有体积小，成本低的优点，更容易面向市场普及。将检测数据交给相关医护人员，也能对老年人身体健康状况作出一定的合理判断，若有相关疾病则为病人节省了大量的治疗时间。
（二）健康智能监测系统的发展现状
随着中国社会的发展，人口的老龄化问题越来越受到人们的关注，而其中的老年人健康问题则成为人们关注的核心。2017年10月18日，习近平同志在十九大报告中指出，实施健康中国战略，推进医养结合，加快老龄事业和产业，穿戴产品成为健康监测系统的热门产品。如何利用更少的传感器更精准得测量人体参数成为关键点，这也让产品的穿戴更加舒适，便携性高。
（三）主要内容
本课题将使用Arduino Nano板作为主控，制作一个能实时测量老年人心率和体表温度的身体参数，并能够通过蓝牙将数据传输至移动设备，并且显示在液晶屏上，并且采用了声光报警器，当心率或体表温度超过正常值时，自动亮起LED灯，同时让蜂鸣器报警。
方案设计及元器件选择
Arduino Nano简介
Arduino Nano板具有体积小、功耗低、成本低、功能全的优点，更适合本项目的制作。其技术规格见图1，实物图见图2。
图1 Arduino Nano板规格图
图2 Arduino Nano板实物图
LCD1602液晶显示器简介
显示容量
16x2字符
芯片工作电压
4.55.5V
工作电流
2.0mA
模块最佳工作电压
5.0V
字符尺寸
2.95x4.35mm
表21 LCD1602主要技术参数
图3 LCD1602模块
Pulse Sensor心率传感器简介
其测得信号类型属于光反射信号（PPG），其输出信号属于模拟信号。
PulseSensor 是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其放置于头部太阳穴、手腕、手指等处，利用血液脉动时透光率不同来进行脉搏测量。相对于其他测心率的方式来说，此方式更加方便、快捷。实物请见图4。
图4 Pulse Sensor实物图
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