在现代科技水平的不断提高，智能产品大概率地进入到人们的视野，人们对便携式的电子检测产品的使用频率越来越高，其中智能手环就是一个典型的产物，无论是哪一个阶层的人们，都是智能手环的使用者。本设计主要是根据STM32单片机为核心控制单元对智能手环进行的设计，并通过测验对设计结果进行验证，它能对心率、体温、行走的步数进行检测，整体电路由LCD1602、心率传感器、ADXL345倾角传感器和蓝牙模块等电路组成。通过一个复杂的形式确保了每一个功能的稳定工作。
目录
引言 1
一、系统功能简介 2
二、模块电路的设计 2
（一）STM32单片机核心电路 2
（二）LCD1602液晶显示模块 3
（三）ADXL345传感器模块 6
（四）Pulsesensor脉搏心率传感器模块 8
（五）DS18B20温度传感器模块 10
（六）蓝牙模块电路设计 12
三、系统软件设计 14
（一）计算机编程语言的选择 14
（二）单片机程序开发环境 14
（三）ARM软件开发 15
（四）程序烧录软件FlyMcu简介 16
（五）PL2303串口程序烧写模块 17
（六）程序流程图 18
四、系统焊接与调试 19
（一）电路焊接 19
（二）系统调试 20
（三）系统程序调试 20
（四）硬件测试 21
总结 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录一 原理图 25
附录二 元器件清单 26
附录三 源程序 27
引言
当代科技发展日新月异，智能产品不断融入人们的生活中，加之人们也越来越重视自身的身体健康，融合科技与医疗设备的智能产品备受瞩目。以智能手环为例，它作为一个运动监测产品，也深受各阶层人们的喜欢。智能手环的功能有实时检测心率、体温以及行走的步数和所消耗的能量，能够根据这几个方面来分析人体的健康情况，并且手持式智能手环方便携带，使用起来也方便。智能运动手环是一种根据 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
数字集成电路芯片执行实际操作的电子产品。许多年前，它已经发生在每个人的日常生活。它的发生极大地改变了每个人生活习惯和工作方式。在一定程度上可以理解为智能手环很贴合人们的实际。现如今，智能手环的制作呈现了一种炙手可热的状态，越来越多的研究人员不断地把研究方向放在了智能手环的研究上。智能运动手环配备了手机蓝牙功能，它已经完成了与手机相关的功能，在移动智能终端上的应用越来越完善。
智能手环的计步功能是根据ADXL345倾角传感器的振动来实现的，它通过金属块的来回滑动，从而实现计步功能。因为人体步行的时候，人的重心会上下移动，ADXL345传感器在接收到单片机的指令后，做出相应的反应，再次发送到单片机，进行数据处理，进而实现计步功能，再计算出它的距离。
心率（HeartRate）是用于描述心动周期的技术术语，是指根据第一声音，每分钟产生的心室颤动的频率。心率，现代汉语将心率表示为“心跳的频率”。频率是每单位时间内发生某事的频率。所有正常成年人的心率为60到100次心跳，如果频率小于每分钟60次，则为窦性心动过缓；如果频率超过每分钟100次，则为窦性心动过速；三岁以下的孩子通常每分钟心跳超过100次，老年人的心跳则偏慢。
现如今，围绕智能手环的研究，国内外高校研究团队以及众多相关企业也纷纷投入大量的人力物力开展这一方面的研究。这在一定程度上为智能手环的开发和普及，提供了有利的环境，现如今越来越多的高性能的智能手环被大众所接受，这也给研发人员带来了新的考验，即如何降低生产成本又能实现高性能。智能手环的主控核心是由控制器等微处理器芯片组成，为减小它的总体功耗，需要对系统内部进行精细的掌控，如主控运行频率、工作方式以及传感器的使用类型等方面。研究各模块的功耗是研究的热点，尽管当今国际上为此付出了很多努力，也围绕智能手环的设计收货了很多成果，但高精度上还亟待改善。可见国内外的研究人员还有很大的研究空间。
基于此，本设计选择研发一种对步数、心率、体温进行检测，手机监控于一体的智能手环。
一、系统功能简介
本次系统编程设计是基于STM32F103C8T6单片机，在其作为关键电源的基础上搭配心率传感器电源电路，ADXL345传感器电源电路，lcd1602电源电路和蓝牙模块组成。下面一一介绍各组块的功能。
1、心率传感器，顾名思义能够使得掌控佩戴者的心率情况，并辅以温度传感器检查佩戴者的温度。
2、ADXL345传感器是针对运动状态下的各项运动指标，包括步行距离，步行步数和平均速度。
3、lcd1602电源电路能够统筹各个传感器，指示每个传感器检测到的数据信息。并对检测到的数据情况根据心率传感器检测心率，并根据温度传感器检测温度。
4、根据手机蓝牙，将数据信息传输到手机上的APP，使佩戴者能够即时掌握情
下图11为本系统的原理示意图：
图11 蓝牙手环系统原理示意图
二、模块电路的设计
（一）STM32单片机核心电路
STM32系列产品CPU基于ARM 7架构，采用32位系统，在微处理器和实时仿真方面应用广泛。之所以选择这种集成控制集成电路，是因为该控制系统的设计并非追求完美的成本和最少或更少的功能损失，而是在完成功能的前提下，它可以显示更多的引脚和功能，以方便设计方案。STM32能够实时获取各传感器所读取的数据，对功能损耗能够有效的控制，操作性强，架构精密，且使用范围广，不仅适用于较少量的应用程序开发，而且能够参与到大型的应用程序开发中，能够灵活的的内部构造进行改变，还能够对软件进行升级改造。
根据它的良好特性，在本设计中，使用STM32模块作为核心的主控，是对心率传感器电源电路，ADXL345传感器电源电路，DS18B20传感器电源电路，lcd1602电源电路和蓝牙模块进行控制。STM32主控模块的411引脚控制lcd1602液晶显示模块,13、14引脚控制蓝牙模块电路，12引脚控制心率传感器电路模块，32引脚控制温度传感器模块，15、16引脚控制ADXL345传感器电源电路， 41、43、45做接地处理，40引脚连接电源3.3V, 42、44、46连接5V电源。下图21所示是STN32F103C8T6单片机核心板接口电路图(STM32单片机与各模块电路的连接原理图见附录一，22所示为STM32单片机的

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