血氧饱和检查是人生理数据检测的很重要的部分。平时大家查血氧的时候只能去大的医院，因为使用检查的仪器成本非常的高只有大的医院才有这样的金钱去购买设备，课题 用血氧饱和度的原理设计了一款平时可以保护人们安全的可以方便携带的安全保障器系统来保护人们的安全。安全保障器设计的初衷是利用心率血氧模块测量佩戴者的血氧心率的。设计以STM32F10做这个设计的主控单元来控制的，考虑到成本用低价格的MAX30102血氧模块来接收取得的当前血氧心率值的想知道的当前的数据。用DS18B20温度传感器检查人体或者空气的实时温度，通过按键或者蓝牙来用于根据当前情况设置所需要的测量的血氧心率温度的上下限所固定的数值，报警系统也会因为测量的数值超过设定的值而进行报警提示。同时通过SIM800短信模块发送到手机上进行报警。OLED液晶显示屏用来显示当前心率体温和血氧值。具有读取心率速度快，温度准确率高，且稳定，防水性良好的功能。这就不像传统的医用笨重的仪器测量需要很长的时间和穿戴不方便操作浪费时间，本次的是体积优越于小，而且精准度也不差。总体来说整个系统设计体积十分小巧，数据采集方便，性能稳定，具有一定的推广价值。
目录
一、 绪论 6
（一） 本课题的研究背景和意义 7
（二） 安全保障器的国内外发展现状 7
（三） 安全保障器相对优势和意义 7
二、 设计方案与主要元器件介绍 7
（一） 安全保障器方案设计 8
（二） DS18B20模块 8
（三） OLED模块 9
（四） STM32模块 9
（五） MAX30102模块 10
（六） GSM模块 11
（七） 蓝牙模块 11
（八） 蜂鸣器模块 12
三、 系统的硬件设计 12
（一）STM32F103最小系统的设计 12
（二）心率血氧模块的设计 13
（三）显示模块的设计 13
（四）蓝牙模块的设计 14
（五）温度检测模块的设计 14
（六）短信模块的设计 14
四、 系统的软件设计 15
（一）安全保障器主程序设 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
计 15
（二）软件控制程序设计 16
五、 调试 20
（一）准备工作 20
（二）系统运行 20
六、 总结与展望 23
致谢 24
参考文献 25
附录一SIM800操作指令示意图 26
附录二原件清单 27
附录三安全保障器设计原理图 28
附录四安全保障器程序 29
一、绪论
（一）本课题的研究背景和意义
现在国内随着经济的健康持续的向上发展，大家的生活水平有很大的提高，越来越多的人们喜欢户外运动探险，但是这种探险所引发的安全问题是人们一直担心的事情，每年因为探险发生的事故也不少，运气好的人被人搜救活着，运气不好的尸骨无存，这导致了许多悲剧的发生。
危险是每一个人所担心的问题，人生在世不可能一辈子无病无灾，总有受伤，遇到突发危险的时候，另外中国整体的经济水平提高，其他比较刺激的运动也是一些人的追求，但是我们怎么能在安全的前提下进行呢？基于STM32的安全保障器设计，单片机编写程序来控制用模块来测试体温心率血氧，可以实行远程报警救助，每个人都可以随时的检测到自己或者家人的身体情况，让人更健康开心的生活。
保障器的国内外发展现状
在之前医用仪器没有普及之前，中医是望闻问切通过把脉的方法检查而西医最初是用听诊器来检查的（当然现在听诊器还是普遍的），但是这种检查的方法有很多的误差，比如说血氧含量的值就没有办法检查出来。但是现在随着科技的不断的前进发展，越来越多的集成模块被造出来来为人们检查身体情况，但是随着人类越来越娴熟的技术，也就导致了物价的飞升，使得仪器造价的成本非常的高，并且售后服务的维修费保养费等也是非常的高，所以只有在大型医院或者有钱人的私人场所才拥有。
从当今社会发展的现状来看,随着人类科技技术不断的提升和进步,血氧饱不再只用于单纯的某一项了,而是发展出了五花八门的版本型号,不同的型号有各种不同的功能作用,除了能警报,五花八门的安全器也为工厂的安全被发明出来，但是现代人的追求精益求精的本能驱动着工程师们不断的进行研究和发明，使如何用更小的体积集成模块对安全保障器进行处理、分析和控制。这样做的话可以让成本得到控制减少，体积小的话在为了可以做出纳米级别的可以植入皮肤的安全保障器。
心率血氧测量仪的检测模块的发展已经有一百多年的历史了。而且LAMBER定律的血氧测量的开始研发可以从到十八世纪末开始回顾发展。LAMBER定律讲述了光的传播速度和光密度联合的相对的关系。BUNSWN和KIRFHOFF在1860年，对光度计自己进行了比较大的改进,之后的短时间内STOKES和HOPPE简单的讲解了血色素的氧气运输功能的介绍和发现，他们为之后的血氧测量的铺平道路为以后人们的血氧模块发明奠定了基础。1935年，MATTHES创造出这个世界上第一个测量耳部的血氧值的可简便操作的探头。虽然它可以测量血氧饱和度的值，但是这个东西因为使用频繁使用需要标准的校准，测量数值也是比较慢的。但是后来改进后用红外光和红光，该设备的测量精确度提高了。
1949年，WOOD科学家重新改良设计了血氧仪，他自己加入了一个小气囊，它是把耳部的血液划走用来获得绝对的零点保障准确性并且改良血氧饱和检测。虽然想法是好的，但是这种东西对光有很强的要求必须要光稳定才能测量，所以它没有用于临床试验就被放弃了。1973年，日本人AOYAGI之前的血氧测量仪进行了改良，他利用光的穿透和红外光来找出动脉血管，直接用了光曲率算法计算出了血氧饱和不需要在用以前的负责流程处理了。之后的时间中经过科学家不断地尝试世界上第一个脉搏血氧仪终于在1974年被发明了出来。1982年，NELLCOR公司研制出了更好的脉搏血氧饱和度仪N100,并且之后形成了一种标准模式。从此之后血氧饱和仪的进入了一个平稳发展的时代，并一直用到了今天。
(三)本课题设计的安全保障器的相对优势和意义。
安全保障器是由STM32F103C8T6核心板控制器、电源，血压心率传感器，DS18B20温度检测，按键设置，OLED液晶显示，LED指示灯，GSM发送短信，蜂鸣器报警和蓝牙传输等模块构成的。每个模块都有相对的优势和应用。
（1）检测到血压心率危险时，将警报和发送信息。
（2）采用蓝牙通信模块和手动控制，该模块具有低功耗，体积小，使用寿命长等特点。
（3）用了OLED显示和蓝牙串口实时操作显示。
（4）报警电路有蜂鸣器的震动和SIM800的短信发送双重保障。

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/dzdq/607720.html