基于STM32设计的人体健康检测仪

一、项目介绍

当前文章介绍基于STM32设计的人体健康检测仪。设备采用STM32系列MCU作为主控芯片，配备血氧浓度传感器（使用MAX30102血氧浓度检测传感器）、OLED屏幕和电池供电等外设模块。设备可以广泛应用于医疗、健康等领域。可以帮助医生和病人更好地了解病情变化，提高治疗效果和生活质量。设备也可以用于健康管理、运动监测等场景，帮助用户了解自己的身体状况，保持健康的生活方式。

在项目中，使用了KEIL作为开发平台和工具，通过血氧模块采集人体的心跳和血氧浓度参数，并通过OLED屏幕显示现在的心跳和血氧浓度。同时，通过指标分析，提供采集到的数据与正常指标比对，分析被检测人员的健康状态。采集的数据可通过蓝牙或者WIFI传递给手机APP进行处理，方便用户随时了解自己的身体状况。

本设计采用STM32为主控芯片，搭配血氧浓度传感器和OLED屏幕，实现了人体健康数据的采集和展示，并对采集到的数据进行分析，判断被检测人员的健康状态。同时，设计使用蓝牙或WiFi将采集到的数据传递给手机APP进行处理。

二、项目设计思路2.1硬件设计

（1）主控芯片：STM32系列MCU，负责驱动其他外设模块；

（2）血氧浓度传感器：使用MAX30102血氧浓度检测传感器，用于采集人体的心跳和血氧浓度参数；

（3）OLED屏：用于显示现在的心跳和血氧浓度；

2.2软件设计

(1)通过血氧模块采集人体的心跳和血氧浓度参数；

(2)通过OLED屏显示现在的心跳和血氧浓度；

(3)对采集到的数据进行指标分析，将采集到的数据与正常指标比对，分析被检测人员的健康状态；

(4)采集的数据可通过蓝牙或WiFi传递给手机APP进行处理。

2.3技术实现

（1）设计采用AD8232心电图（ECG）模块和MAX30102血氧模块采集心跳和血氧浓度参数，并通过I2C接口连接主控芯片STM32。

（2）OLED屏使用I2C接口与主控芯片STM32连接。

（3）采集到的数据通过算法进行指标分析，将采集到的数据与正常指标比对，判断被检测人员的健康状态。

（4）设备通过蓝牙或WiFi将采集到的数据传递给手机APP进行处理。

三、代码设计3.1MAX30102血氧模块代码

I2C协议代码：

defineSSD1306_I2C_ADDR0x78voidSSD1306_I2C_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;I2C_InitTypeDefI2C_InitStructure;/*EnableGPIOBclock*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);/*EnableI2C1andI2C2clock*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1|RCC_APB1Periph_I2C2,ENABLE);//ConfigureI2CSCLandSDApinsGPIO__Pin=GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO__Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO__Mode=GPIO_Mode_AF_OD;//Open-drainoutputGPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure);//ConfigureI2CparametersI2C__Mode=I2C_Mode_I2C;I2C__DutyCycle=I2C_DutyCycle_2;I2C__OwnAddress1=0x00;I2C__Ack=I2C_Ack_Enable;I2C__AcknowledgedAddress=I2C_AcknowledgedAddress_7bit;I2C__ClockSpeed=100000;//100KHzI2C_Init(I2C1,I2C_InitStructure);//EnableI2CI2C_Cmd(I2C1,ENABLE);}voidSSD1306_I2C_WriteReg(uint8_treg,uint8_tvalue){while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY));I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));I2C_S7bitAddress(I2C1,SSD1306_I2C_ADDR,I2C_Direction_Transmitter);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));I2C_SData(I2C1,0x00);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));I2C_SData(I2C1,reg);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));I2C_SData(I2C1,value);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);}voidSSD1306_I2C_WriteArray(uint8_t*data,uint16_tlen){while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY));I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));I2C_S7bitAddress(I2C1,SSD1306_I2C_ADDR,I2C_Direction_Transmitter);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));while(len--){I2C_SData(I2C1,*data++);while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));}I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);}

SSD1306的初始化函数和数据更新函数：

defineSSD1306_HEIGHT64#defineSSD1306_BUFFER_SIZE(SSD1306_WIDTH*SSD1306_HEIGHT/8)uint8_tSSD1306_Buffer[SSD1306_BUFFER_SIZE];voidSSD1306_Init(void){SSD1306_I2C_Init();//TurndisplayoffSSD1306_DisplayOff();//SettheclocktoahighvalueforfasterdatatransferSSD1306_I2C_WriteReg(0x0F,0x80);//Setmultiplexratiotodefaultvalue(63)SSD1306_I2C_WriteReg(0xA8,0x3F);//Setthedisplayoffsetto0SSD1306_I2C_WriteReg(0xD3,0x00);//Displaystartlineis0SSD1306_I2C_WriteReg(0x40,0x00);//SetsegmentremaptoinvertedSSD1306_I2C_WriteReg(0xA1,0xC0);//SetCOMoutputscandirectiontoinvertedSSD1306_I2C_WriteReg(0xC8,0xC0);//DisabledisplayoffsetshiftSSD1306_I2C_WriteReg(0xD7,0x9F);//Setdisplayclockdivideratio/oscillatorfrequencytodefaultvalue(8/0xF0)SSD1306_I2C_WriteReg(0xD5,0xF0);//EnablechargepumpregulatorSSD1306_I2C_WriteReg(0x8D,0x14);//Setmemoryaddressingmode//Setthedisplaytonormalmode(notinverted)SSD1306_I2C_WriteReg(0xA6,0xA6);//Setthecontrasttoadefaultvalueof127SSD1306_I2C_WriteReg(0x81,0x7F);//TurnthedisplaybackonSSD1306_DisplayOn();//ClearthedisplaybufferSSD1306_ClearBuffer();//UpdatethedisplaywiththeclearedbufferSSD1306_UpdateDisplay();}voidSSD1306_UpdateDisplay(void){uint8_tcolumn,page;}for(page=0;page8;page++){SSD1306_I2C_WriteReg(0xB0+page,0x00);SSD1306_I2C_WriteReg(0x10,0x00);SSD1306_I2C_WriteReg(0x00,0x00);for(column=0;columnSSD1306_WIDTH;column++){SSD1306_I2C_WriteArray(SSD1306_Buffer[column+page*SSD1306_WIDTH],1);}}}voidSSD1306_ClearBuffer(void){memset(SSD1306_Buffer,0x00,sizeof(SSD1306_Buffer));}voidSSD1306_SetPixel(uint8_tx,uint8_ty,uint8_tcolor){if(x=SSD1306_WIDTH||y=SSD1306_HEIGHT){return;}}if(color){SSD1306_Buffer[x+(y/8)*SSD1306_WIDTH]|=(1(y%8));}else{SSD1306_Buffer[x+(y/8)*SSD1306_WIDTH]=~(1(y%8));}}

四、总结

本设计采用STM32为主控芯片，配合血氧浓度传感器和OLED屏幕，实现了人体健康数据的采集和展示，并通过算法对采集到的数据进行分析，判断被检测人员的健康状态。同时，设计使用蓝牙或WiFi将采集到的数据传递给手机APP进行处理。设计基本满足了人体健康检测仪的技术要求和环境要求。

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