无线传感网络的人体健康监测系统设计(附件)
设计了一种基于无线传感网络的人体健康监测系统。系统由主控芯片模块、DL-20无线串口模块、温度和心率采集模块组成。主控芯片模块由STC89C52RC单片机和外围电路组成。DL-20无线串口模块采用CC2530芯片,温度采集模块利用DS18B20温度传感器，经单片机处理后得出体温。心率采集模块通过Pulse Sensor心率传感器，通过手指的血液变化，处理计算出心率。体温和心率的信息发送出来，通过发光二极管的闪烁情况，可以直观地判断体温和心率有没有超出正常的范围，系统可以实时发送出体温和心率信息，达到了监测预警的作用，完成了初步目标。关键词 Zigbee，主控芯片，温度采集，心率采集
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 1
2 系统方案设计 2
2.1 系统总体描述 2
2.2 总体方案 3
2.2.1 硬件总体设计 3
2.2.2 程序总体设计 3
2.3 硬件低功耗设计 3
2.4 函数调用优化 4
3 硬件总体设计 4
3.1 主控芯片模块 4
3.2 Zigbee模块 6
4 软件设计 7
4.1软件开发环境 8
4.2 温度检测模块 9
4.3 脉搏检测模块 10
4.4 LCD液晶显示 10
4.5 光报警模块 11
5 系统测试 11
5.1 系统测试步骤 11
5.2 系统测试结果 12
6 前景 13
结论 14
致谢 15
参考文献 16
附件 代码介绍 17
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
如今随着科技的快速发展，人们的生活质量得到显著的提升。但是人们现在在饮食上不约束自己，吃喝过多，对自己的身体造成巨大的负荷，也有个别人养成不良的习惯，经常熬夜通宵打游戏或者疯狂工作赶报告，长此以往，对自己的身体造成了巨大的伤害。很多人为了应酬疯狂地在酒桌上拼酒，自以为很了不起 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
，其实自己的身体早就吃不消了，迟早有一天会垮掉。现在的环境污染也比较严重，各种粉尘、颗粒，无时无刻都在对人们的身体健康造成威胁，处在这样的环境中，对于自身身体健康的保护就十分重要。现如今很多人都处在亚健康状态，需要好好保养自己的身体。然而我国医疗资源严重不足，医院收费非常贵，不少病人连看病的钱都不够，看病困难，而且如今医院都是有线连接，十分的繁琐，如果住院的人过多，很多时候病人的需求无法第一时间传递出去，造成治疗缓慢、患情加重等问题，甚至引发医患纠纷。出现了这样的问题一般非常难解决，还需要投入更多的时间去解决。不仅花费了大量的时间和精力，问题还不一定能够完美地解决，使人非常地难受。
因此设计一款便于人们自行检测的健康监测系统就很有意义[13],利用无线网络的实时、快捷、成本小、覆盖范围广等优势[4]，可以实时地测出人体的温度、脉搏，得知人们的身体状况，判断出自己的体温和脉搏是否出现异常，对已经存在的病情进行及时治疗，对于可能出现的疾病及时预防规避。这样可以有效地满足患者的需求，减少医患纠纷，缓解看病困难的问题。这样可以及时地保障自身的安全，对自己负责任。现在人们对健康的观念意识已经越来越强，提升对医疗健康的保障也很迫切，使用这套人体健康监测系统可以有效地缓解人们对自身身体情况的担忧，提升自己对以后的
生活的信心，更加地爱护自己的身体，改掉那些不良习惯，接受最准确的治疗，在以后的学习和工作环境中发挥地更出色。
1.2 国内外发展现状
世界上许多国家都致力于人类健康监测系统的研究。日本一家公司开发了一套Zigbee无线通信技术和传感器技术的“生物传感器节点的心电图传感器和血压传感器和协调”健康管理网络系统”的演讲中,演示位于一个居民区,当异常情况发生,主控制中心可以及时报警。通过定位系统，实时确定位置，及时进行救援。美国以及一些发达国家在医疗方面发展的很迅速，在远距离传输[5]方面都获得了杰出的成果。美国的士兵都可以随身携带人体健康监测仪，可以随时随地地收集到每个士兵的身体信息，这样可以实时地掌握每个士兵的动向，对局势的发展起着巨大的作用。
与国外相比，中国的人体健康监测系统发展较慢，人们不是很注重自己的身体健康。我国对人体健康监测系统的研究开始于20世纪80年代[6]。中国慈善联合会宣布在杭州启动“夕阳工程”，采取全天监控，如有异常情况，将立即报警。1997年成立远程医疗中心[7]。姬军等[8]研发了脉搏波无线传感器组成的监测系统。大力开展健康中国建设，实现健康中国的宏伟目标[9]。
现在人们对于健康身体的思想和概念已经越来越深刻，已经越来越注重自己的身体健康。虽然我国在健康监测方面起步比较晚，但是研究投入的力度还是很大的，很多著名的医院和名校都有了完善的医疗设备，传统的医疗模式已经不是全能了，通过无线的方式进行健康监测的趋势越来越强，相比起有线网络的繁琐，无线网络在日常生活中体现的作用也越来越大。Zigbee无线网络具有成本小、覆盖范围广、方便快捷的优势，在如今大部分还在靠有线连接的医疗过程中，具有极大的优势，可以节省大量的成本，不需要那么多繁琐的步骤[10]，哪怕在自己家中都可以实时地知道自己的身体状况，减少看病困难的问题，同时也可以缓解医院方面资源的紧张，极大程度上减少医患纠纷。同时完善健康保障，建设健康环境已经成为了新的重点，通过Zigbee无线网络的医疗监测系统可以发挥巨大的作用，可以做到远程的监控，可以无时无刻地接受到人们的身体信息，覆盖范围也很广，甚至可以做到跨区精准的监测，可以对患者做出最大程度的照顾，在医疗安全方面也有了很大的保障，可以对病人进行最及时的治疗，增加人们的信心。也可以运用在日常生活的各方面中，发展的前景也非常好，非常适合大众人群。把无线技术全面地运用在社会的发展之中，一定可以创造杰出的成果。
2 系统方案设计
2.1 系统总体描述
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 1
2 系统方案设计 2
2.1 系统总体描述 2
2.2 总体方案 3
2.2.1 硬件总体设计 3
2.2.2 程序总体设计 3
2.3 硬件低功耗设计 3
2.4 函数调用优化 4
3 硬件总体设计 4
3.1 主控芯片模块 4
3.2 Zigbee模块 6
4 软件设计 7
4.1软件开发环境 8
4.2 温度检测模块 9
4.3 脉搏检测模块 10
4.4 LCD液晶显示 10
4.5 光报警模块 11
5 系统测试 11
5.1 系统测试步骤 11
5.2 系统测试结果 12
6 前景 13
结论 14
致谢 15
参考文献 16
附件 代码介绍 17
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
如今随着科技的快速发展，人们的生活质量得到显著的提升。但是人们现在在饮食上不约束自己，吃喝过多，对自己的身体造成巨大的负荷，也有个别人养成不良的习惯，经常熬夜通宵打游戏或者疯狂工作赶报告，长此以往，对自己的身体造成了巨大的伤害。很多人为了应酬疯狂地在酒桌上拼酒，自以为很了不起 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
，其实自己的身体早就吃不消了，迟早有一天会垮掉。现在的环境污染也比较严重，各种粉尘、颗粒，无时无刻都在对人们的身体健康造成威胁，处在这样的环境中，对于自身身体健康的保护就十分重要。现如今很多人都处在亚健康状态，需要好好保养自己的身体。然而我国医疗资源严重不足，医院收费非常贵，不少病人连看病的钱都不够，看病困难，而且如今医院都是有线连接，十分的繁琐，如果住院的人过多，很多时候病人的需求无法第一时间传递出去，造成治疗缓慢、患情加重等问题，甚至引发医患纠纷。出现了这样的问题一般非常难解决，还需要投入更多的时间去解决。不仅花费了大量的时间和精力，问题还不一定能够完美地解决，使人非常地难受。
因此设计一款便于人们自行检测的健康监测系统就很有意义[13],利用无线网络的实时、快捷、成本小、覆盖范围广等优势[4]，可以实时地测出人体的温度、脉搏，得知人们的身体状况，判断出自己的体温和脉搏是否出现异常，对已经存在的病情进行及时治疗，对于可能出现的疾病及时预防规避。这样可以有效地满足患者的需求，减少医患纠纷，缓解看病困难的问题。这样可以及时地保障自身的安全，对自己负责任。现在人们对健康的观念意识已经越来越强，提升对医疗健康的保障也很迫切，使用这套人体健康监测系统可以有效地缓解人们对自身身体情况的担忧，提升自己对以后的
生活的信心，更加地爱护自己的身体，改掉那些不良习惯，接受最准确的治疗，在以后的学习和工作环境中发挥地更出色。
1.2 国内外发展现状
世界上许多国家都致力于人类健康监测系统的研究。日本一家公司开发了一套Zigbee无线通信技术和传感器技术的“生物传感器节点的心电图传感器和血压传感器和协调”健康管理网络系统”的演讲中,演示位于一个居民区,当异常情况发生,主控制中心可以及时报警。通过定位系统，实时确定位置，及时进行救援。美国以及一些发达国家在医疗方面发展的很迅速，在远距离传输[5]方面都获得了杰出的成果。美国的士兵都可以随身携带人体健康监测仪，可以随时随地地收集到每个士兵的身体信息，这样可以实时地掌握每个士兵的动向，对局势的发展起着巨大的作用。
与国外相比，中国的人体健康监测系统发展较慢，人们不是很注重自己的身体健康。我国对人体健康监测系统的研究开始于20世纪80年代[6]。中国慈善联合会宣布在杭州启动“夕阳工程”，采取全天监控，如有异常情况，将立即报警。1997年成立远程医疗中心[7]。姬军等[8]研发了脉搏波无线传感器组成的监测系统。大力开展健康中国建设，实现健康中国的宏伟目标[9]。
现在人们对于健康身体的思想和概念已经越来越深刻，已经越来越注重自己的身体健康。虽然我国在健康监测方面起步比较晚，但是研究投入的力度还是很大的，很多著名的医院和名校都有了完善的医疗设备，传统的医疗模式已经不是全能了，通过无线的方式进行健康监测的趋势越来越强，相比起有线网络的繁琐，无线网络在日常生活中体现的作用也越来越大。Zigbee无线网络具有成本小、覆盖范围广、方便快捷的优势，在如今大部分还在靠有线连接的医疗过程中，具有极大的优势，可以节省大量的成本，不需要那么多繁琐的步骤[10]，哪怕在自己家中都可以实时地知道自己的身体状况，减少看病困难的问题，同时也可以缓解医院方面资源的紧张，极大程度上减少医患纠纷。同时完善健康保障，建设健康环境已经成为了新的重点，通过Zigbee无线网络的医疗监测系统可以发挥巨大的作用，可以做到远程的监控，可以无时无刻地接受到人们的身体信息，覆盖范围也很广，甚至可以做到跨区精准的监测，可以对患者做出最大程度的照顾，在医疗安全方面也有了很大的保障，可以对病人进行最及时的治疗，增加人们的信心。也可以运用在日常生活的各方面中，发展的前景也非常好，非常适合大众人群。把无线技术全面地运用在社会的发展之中，一定可以创造杰出的成果。
2 系统方案设计
2.1 系统总体描述
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