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编号：
T4042309M
设计简介：
本设计是基于单片机的跌倒检测和报警系统设计与实现，主要实现以下功能：
通过加速度传感器检测摔倒情况，摔倒蜂鸣器提醒
通过压力传感器检测是否坐下
通过时钟模块获取时间
通过oled显示屏显示时间，摔倒，坐下情况
通过按键按键设置时间，久坐提醒
电源： 5V
传感器：加速度传感器（ADX345）、压力传感器（HX711）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：蜂鸣器
人机交互：独立按键，时钟模块（DS1302）
标签：STM32、OLED12864、ADX345、HX711、DS1302
题目扩展：基于单片机的老人跌倒报警系统、智能拐杖系统、智能导盲杖系统
基于单片机的跌倒检测和报警系统设计与实现：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
中控部分
中控部分以STM32单片机为核心，作为整个跌倒检测和报警系统的“大脑”。它负责接收来自输入部分的各类数据，包括时间、加速度、压力值、按键指令等，并在内部进行逻辑处理和算法运算。根据处理结果，STM32单片机控制输出部分执行相应的动作，如显示信息、触发报警等。这一部分的设计体现了系统的智能化和自动化特点。
输入部分
1. DS1302时钟模块：提供精确的时间信息，确保系统能够记录跌倒、久坐提醒等事件的具体时间。
2. 三轴加速度传感器：通过监测人体运动状态的微小变化，判断用户是否发生跌倒行为，是实现跌倒检测功能的关键组件。
3. 压力传感器：用于检测用户当前的重量，结合算法判断用户是否处于坐下状态，为久坐提醒功能提供依据。
4. 独立按键：提供人机交互接口，用户可以通过按键切换显示界面、修改系统时间、设置久坐提醒时间以及一键开关报警功能。
5. 供电电路：为整个系统提供稳定、可靠的电源，确保系统能够持续、稳定地运行。
输出部分
1. OLED显示屏：直观显示系统的各种状态信息，包括是否已坐下、是否摔倒、当前时间、久坐提醒时间等，方便用户或监护人随时查看。
2. 蜂鸣器：作为报警装置，当系统检测到跌倒行为或久坐提醒时间到达时，蜂鸣器会发出响亮的报警声，以引起周围人的注意并迅速采取救助措施。
实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为蜂鸣器，第六部分为称重模块HX711，第七部分是DS1302时钟模块，第八部分为ADX345角速度传感器。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 设置日期时间实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，我们按下第一个按键进入设置日期时间界面，然后按下第二个按键时间加一，按下第三个按键时间减一。
图5-2设置时间实物图
5.3久坐时间提醒测试
如图5-3所示，下图是久坐时间到了蜂鸣器报警，嘀嘀嘀响提醒。
图5-3久坐时间提醒实物图
5.4 摔倒报警测试
如图5-4所示，我们晃动板子触发三轴加速度传感器，屏幕上显示“摔倒”，蜂鸣器报警。
图5-4摔倒报警实物图
仿真调试
6.1仿真总体设计
如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、DS1302时钟芯片、独立按键、蜂鸣器报警、HX711称重模块、模拟摔倒的开关。
图5-5 仿真总图
6.2 设置日期时间测试
如图5-6所示，我们按下第一个按键进入设置日期时间界面，然后按下第二个按键时间加一，按下第三个按键时间减一。
图5-7 按键设置日期时间仿真图
6.3久坐时间提醒测试
如图5-8所示，久坐时间到了蜂鸣器报警，嘀嘀嘀响提醒。
图5-8久坐时间提醒测试仿真图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本文介绍了一种基于STM32单片机的跌倒检测和报警系统的设计与实现。该系统以STM32单片机为核心控制器，结合多种传感器和输入输出模块，实现了对跌倒事件的实时检测和报警功能。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。
中控部分采用STM32单片机，负责获取输入部分的数据并进行处理，进而控制输出部分。输入部分包括五个模块：DS1302时钟模块用于获取时间信息；三轴加速度传感器用于检测是否发生跌倒；压力传感器用于检测当前重量，判断是否坐下；独立按键用于切换界面、修改时间、设置久坐提醒以及一键开关报警功能；供电电路为整个系统提供电力。
输出部分包括两个模块：OLED显示屏用于显示是否已坐下、是否发生跌倒、设置时间以及久坐提醒时间；蜂鸣器在检测到跌倒或久坐时间到达时进行报警。
该系统通过集成多种传感器和模块，实现了对跌倒事件的实时监测和及时报警，具有较高的实用性和可靠性。
关键词: STM32单片机，跌倒检测，报警系统，传感器，OLED显示屏，蜂鸣器
字数：9000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.6 HX711称重模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置日期时间实物测试
5.3久坐时间提醒测试
5.4 摔倒报警测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 设置日期时间测试
6.3久坐时间提醒测试
结 论
参考文献
致 谢
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