【单片机毕业设计】基于单片机的心率血氧体温阈值报警与移动端查看系统设计基于 LCD1602 显示的单片机人体生理监测装置设计与开发（024105）-开发者社区

博主介绍：✌️码农一枚，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于嵌入式单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- - 基础功能
  - 核心功能
  - 辅助功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 或 51 单片机的人体生理参数监测系统设计与实现
基于单片机与 WiFi 的心率血氧体温采集报警系统设计
基于 ESP8266 的人体健康体征监测与声光报警系统设计
基于 STM32 或 51 单片机的多生理参数采集与移动端监控系统
基于物联网的人体心率血氧体温检测报警装置设计与开发
基于 MAX30102 的单片机健康监测及 WiFi 数据传输系统设计
单片机驱动的体征采集声光预警与手机 APP 监控系统设计
基于 STM32 或 51 单片机的便携式人体健康监测终端设计
基于 ESP8266WiFi 模块的生理数据采集报警平台设计与实现
面向居家健康的单片机体征检测与声光报警系统设计
基于单片机的心率血氧体温阈值报警与移动端查看系统设计
基于 LCD1602 显示的单片机人体生理监测装置设计与开发
物联网环境下基于单片机的健康参数采集预警系统设计
基于 STM32 或 51 单片机的体征传感采集与 WiFi 上报系统设计
便携式人体健康感知与声光报警监控系统设计（单片机）
基于 DS18B20 与 MAX30102 的单片机健康监测系统设计
单片机人体体征阈值配置、声光报警与 APP 交互系统设计
基于 WiFi 通信的单片机居家健康体征监测终端设计与实现
多传感器融合的单片机人体生理参数监测预警系统设计
基于 STM32 或 51 单片机的健康数据采集报警及移动端控制系统设计

项目研究背景

随着社会大众健康意识不断提升，居家健康监测需求持续增长，物联网传感技术为便携式人体体征检测提供了技术支撑。目前市面上部分健康监测设备存在硬件成本较高、设备拓展性差，部分简易检测装置仅具备本地数据显示，缺少超限自动报警与远程数据查看能力，用户无法通过移动终端实时掌握心率、血氧、体温多项体征数据。传统监测方案大多仅完成单一指标采集，缺少阈值自定义配置功能，异常情况仅依靠人为观察屏幕，响应不够及时，难以满足家庭日常健康监护的使用需求。依托 STM32 或 51 单片机主控、传感采集以及 ESP8266 无线通信技术，搭建集多体征采集、本地显示、阈值声光报警、WiFi 数据传输于一体的监测终端，可以弥补传统设备智能化不足的痛点。将传感器采集的人体生理数据本地输出同时上传至手机 APP，支持用户远程查看体征数据，当生理指标超出预设区间触发声光提醒，能够实现便捷化的居家健康监测，对低成本便携式健康监测设备的研究与实际应用具备现实研究价值。

摘要

本文设计实现一套基于 STM32 或 51 单片机的人体生理参数监测系统，系统以单片机作为主控单元，利用 MAX30102 模块采集心率、血氧数据，DS18B20 传感器完成体温数据采集，通过 LCD1602 液晶完成体征数据本地显示。系统支持按键完成心率、血氧、体温上下限阈值自定义设置，当检测到生理指标超出预设阈值，系统驱动蜂鸣器与 LED 指示灯实现声光报警。借助 ESP8266 WiFi 模块建立设备与手机 APP 通信链路，完成体征数据无线传输，用户可以在手机端查看监测数据并完成简单控制。本文完成硬件电路搭建、底层驱动开发、手机 APP 数据交互功能开发，经过功能测试，系统能够稳定完成体征采集、本地显示、异常报警以及 WiFi 数据传输，适合应用于居家简易健康监测场景，具备较好的实用价值。

总体方案

STM32 或 51 单片机主控板：作为整个系统的核心控制单元，负责调度各个传感器采集数据、处理按键输入、控制外设执行显示与报警动作，同时完成与 ESP8266 模块的数据交互；选型理由为该类单片机资料丰富，开发难度适合本科毕业设计，外设接口充足，能够兼容本课题全部传感器模块；使用场景为整个体征监测终端的运算与逻辑控制，硬件架构中作为中枢，接收传感器原始数据，向外设下达控制指令。
MAX30102 心率血氧传感器模块：硬件外设，用于采集人体心率以及血氧饱和度原始数据；选型理由为模块集成度高，简化光电信号处理，模块提供成熟驱动代码，降低开发工作量；使用场景为手指接触采集人体心血管相关体征参数，将采集数据传输至主控单片机。
DS18B20 防水温度探头：温度采集外设，负责采集人体体温数据；选型理由为数字型温度传感器，接线简单，稳定性强，满足体温采集精度需求；使用场景为接触人体体表完成体温检测，向主控单元输出温度数值。
LCD1602 液晶显示屏：本地显示外设，用来实时输出心率、血氧、体温的采集数值；选型理由为驱动简单，成本低廉，字符显示完全满足本系统数据展示需求；使用场景为设备本地可视化数据输出，方便现场直接读取体征信息。
蜂鸣器 + LED 指示灯：声光报警外设，蜂鸣器负责声音告警，LED 实现灯光告警提示；选型理由为硬件电路简单，响应速度快，可直观提示体征异常状态；使用场景为检测指标超出设定阈值时，执行声光报警动作。
独立按键模块（4 个按键：设置、增加、减小、退出）：人机交互外设，用于完成阈值参数配置与模式切换；选型理由为独立按键逻辑简单，编程实现容易；使用场景为本地设置各项生理参数报警阈值，完成参数调整、确认、退出操作。
ESP8266 WiFi 通信模块：无线通信外设，实现单片机与手机 APP 之间数据交互；选型理由为模块成本低，支持串口通信，配套资料丰富，能够完成串口转 WiFi 数据透传；使用场景为将单片机采集到的体征数据发送至手机 APP，同时接收 APP 下发的控制指令。
计算机设备：软件开发硬件环境，用于单片机程序编写、编译、烧录，手机 APP 源码调试；运行条件普通台式机或笔记本，Windows 操作系统，完成系统程序开发调试。

核心功能

基础功能

心率血氧数据采集功能：由 MAX30102 传感器采集手指端生理信号，经过单片机运算解析得到心率、血氧饱和度数值；操作逻辑为用户将手指放置传感器采集区域，设备自动持续采样；用户使用场景：居家进行心率血氧检测；核心作用获取两项关键人体体征；实现目标稳定输出有效的心率与血氧检测数据。
体温采集功能：DS18B20 探头接触人体体表完成温度采集，主控读取温度数值；操作逻辑传感器接触人体自动周期性采集；使用场景人体体温监测；实现目标得到实时体温检测结果。
LCD1602 本地显示功能：实时将采集的心率、血氧、体温数据输出在液晶屏幕；操作逻辑系统上电之后自动刷新屏幕数据；使用场景无需手机，直接在设备本地读取体征；实现目标完成体征数据本地可视化展示。

核心功能

参数阈值配置功能：使用 4 个实体按键，设置键进入阈值编辑模式，增加、减小按键修改数值，退出键保存参数并退出设置界面；可以配置心率上限、心率下限、血氧下限、温度上限、温度下限；用户场景：根据自身身体情况自定义告警区间；实现目标完成各项生理指标报警阈值的本地自定义设置。
声光报警预警功能：单片机实时对比采集体征数值与用户设定阈值；当检测数值不在设定阈值区间，触发蜂鸣器发声、LED 点亮进行声光报警；指标回归正常范围自动关闭报警；使用场景体征指标异常时进行本地提醒；实现目标体征异常本地声光提示，提醒用户注意身体状态。
WiFi 无线通信与手机 APP 数据查看功能：ESP8266 模块连接无线网络，与手机 APP 建立通信连接；单片机把心率、血氧、体温数据通过 WiFi 传输至手机 APP，APP 界面展示实时体征数据；使用场景用户不在设备旁边，远程查看监测数据；实现目标完成体征数据无线传输，移动端查看监测结果。

辅助功能

手机 APP 数据控制交互功能：手机 APP 不仅可以查看体征数据，同时下发简单控制指令，完成设备交互控制；使用场景移动端远程监控设备状态；实现目标完成手机端对监测终端的数据访问与控制交互。

技术路线

C 语言：编程语言；用途：编写 STM32 或 51 单片机底层驱动代码，实现传感器数据读取、按键逻辑、显示输出、报警逻辑、串口数据收发；适配单片机嵌入式开发，语法成熟，大量开源驱动案例可以参考。
Keil MDK：单片机开发工具；用途：单片机工程创建、代码编写编译、程序烧录调试；本科嵌入式开发主流 IDE，对 STM32 或 51 单片机兼容性好。
Arduino IDE：辅助开发工具；用途 ESP8266 模块固件调试，WiFi 透传功能程序开发，快速验证无线通信逻辑。
Android Studio：APP 开发工具；用途：手机端监测 APP 源码开发，实现 WiFi 通信、数据界面展示；完成移动端接收单片机上传的体征数据，提供可视化界面。
ESP8266 串口 WiFi 透传技术：通信技术；用途实现单片机串口数据转为 WiFi 网络数据，完成硬件终端与手机 APP 之间双向数据传输，不用搭建复杂服务器，适合本课题小规模数据传输需求。
LCD1602、MAX30102、DS18B20 驱动库：硬件驱动；用途完成各个外设模块初始化、数据读取，减少底层寄存器开发工作量，符合本科开发难度。
Multisim：辅助仿真软件；用途前期硬件电路原理仿真验证，排查电路设计问题，辅助硬件设计。
串口调试助手：测试工具；用途单片机串口输出信息查看，调试传感器输出数据、ESP8266 收发数据，排查通信故障，验证系统数据输出是否正常。
硬件焊接工具：实物制作工具；用途完成单片机、传感器、按键、显示模块之间硬件电路实物搭建，实现系统硬件实体。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。