基于stm32的人体健康监护系统

• 难度系数：4分
• 工作量：4分
• 创新点：3分

基于STM32F103C8T6单片机开发的工人监测系统，该系统可以实时的监测温湿度、烟雾浓度、心率、环卫工人位置，并可以将这些数据在上位机端进行显示，将手指放置在心率检测传感器上，上位机端有心率显示，烟雨雾浓度超过阈值会进行报警并显示工人位置。

• STM32F103C8T6
• 心率传感器
• 温室度传感器
• 烟雾浓度传感器

简介

ATGM332D-5N 系列模块是12X16 尺寸的高性能BDS/GNSS 全星座定位导航模块系列的总称。该系列模块产品都是基于中科微第四代低功耗 GNSS SOC单芯片—AT6558，支持美国的 GPS、中国的 BDS（北斗卫星导航系统）

ATGM332D-5N 系列模块具有高灵敏度、低功耗、低成本等优势，适用车载导航、手持定位、可穿戴设备，可以直接替换 NEO-M8N，封装尺寸和引脚定义完全兼容。

模块默认波特率为9600，所有报文全开，不能直接使用
9600且所有报文全开，会造成数据堵塞，发生时间整秒延迟，大约在1,2,3,4秒整秒跳动。

必须调高波特率到115200；或关闭多余报文，仅留RMC。

经纬数据说明

MAX30102是一个集成的脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块。它集成了一个红光LED和一个红外光LED、光电检测器、光器件，以及带环境光抑制的低噪声电子电路。MAX30102采用一个1.8V电源和一个独立的5.0V用于内部LED的电源，应用于可穿戴设备进行心率和血氧采集检测，佩戴于手指、耳垂和手腕等处。标准的2C兼容的通信接口可以将采集到的数值传输给Arduino、KL25Z等单片机进行心率和血氧计算。此外，该芯片还可通过软件关断模块，待机电流接近为零，实现电源始终维持供电状态。正因为其优异的性能，该芯片被大量应用在了三星 Galaxy S7 手机。与前代产品 MAX30100 相比 (MAX30100 目前已经停产淘汰 ) ， MAX30102 集成了玻璃盖可以有效排除外界和内部光干扰，拥有最优可靠的性能。
传统的脉搏测量方法主要有三种：

• 一是从心电信号中提取；
• 二是从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率；
• 三是光电容积法。

前两种方法提取信号都会限制病人的活动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上的不舒适感。而光电容积法脉搏测量作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。 光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏和血 氧饱和度测量的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，通过绑带或夹子固定 在病人的手指、手腕或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧合血红蛋白（ HbO2 ）和血红蛋 白（ Hb ）有选择性的特定波长的发光二极管（一般选用 660nm 附近的红光和 900nm 附近的 红外光）。当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发 生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和输 出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此光 电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。同时根据血氧饱和度的定义，其表示为：