在信息技术和互联网飞速发展的推动下，可穿戴设备广泛应用于生活中，近十年来，我国可穿戴设备相关企业的年注册率增速始终稳定在20%以上。其中以智能手环相关企业很是多见，所涉及的技术领域规模也非常广泛，尤其以功能的多样化使得其备受大众青睐。智能手环常常用来记录身体状况和运动情况。这些功能都是消费者最为关注的。到现在为止，智能手环的产业链已经相当成熟。上游与下游的产能配合默契。本论文采用的是基于STM32的智能手环设计。采用STM32系列芯片、心率采集模块、加速度模块、温度采集模块、键盘模块、OLED显示模块等，实现了一个便携式的穿戴式产品，从而实现使用者心率实时检测，计步、温度采集、显示等功能。
目 录
引言 1
（一）课题设计背景 1
（二）课题意义和主要内容 1
一、系统硬件设计 2
（一）总体硬件设计 2
（二）电源电路设计 2
（三）最小系统电路设计 3
（四）心率采集电路设计 3
（五）时钟电路设计 4
（六）显示电路设计 4
（七）计步电路设计 5
（八）温度采集电路设计 5
（九）按键电路设计 5
二、系统软件设计 6
（一）系统软件设计 6
（二）心率计算程序 7
（三）计步程序 8
（四）温度采集程序 9
（五）键盘程序 10
三、系统调试 11
（一）硬件安装 11
（二）软件调试 12
（三）实物测试 13
总结 14
致谢 15
参考文献 16
附录一 原理图 17
附录二 PCB图 18
附录三 元器件清单 19
附录四 部分源程序 20
引言
（一）课题设计背景
随着经济和科技的进一步发展，十四五的战略发展目标做基础，。物联网工程和人工智能技术的进一步兴起给了智能可穿戴设备行业飞速发展的机会。自第一代手环诞生，目标受众也只是运动人群为主。随后便从记录人体健康、运动情况着手，一 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072@ 
步一个亮点，先后推出Jawbone UP一代，检测睡眠质量；百度、耐克、华为、小米、微软、苹果先后进入市场局势场面百花齐放，大大改变了全民运动习惯。
自2014年智能手环的井喷式发展之后，市场垂直细分也成为一种趋势。在如此激烈的竞争局面下，厂商也在努力的寻求出路—差异化的产品或者技术上的重大突破。未来的智能手环发展只会越来越贴近生活，更好得为人们服务。
（二）课题意义和主要内容
伴随着经济的不断发展，竞争激烈，压力增大。自然会有许多人开始注意自己的身体健康。但是关注点只是因为身体的健康已经到了无法再继续支撑的地步才去医院，未免有些得不偿失。另一方面，老年人占社会人群的比重逐年增长。因而对中老年人的健康的监测已经是非常紧迫的事情。
在此情况下，就需要一个能够监测人们自身状况的设备来监测并且实时显示。如今，主流科技公司进入智能手环领域，人才的大量涌入，经济的倾斜势必会带来丰富的营收。现在，智能手环的功能也来越齐全，市面上的智能手环主要以计步、心率、睡眠检测、热量检测、能量消耗作为主要功能。它能更好的贴合个人的生活习惯，实时检测个人的基本情况，并且给出相应的意见。
本论文将从以下几个方面入手，讲解智能手环的设计：
第一章总体的介绍本次设计所能实现的功能，之后解读总体的设计方案，先从硬件方面着手，元器件的选择到电路图的排列，之后根据得到的元件参数设计出电路图。
第二章介绍设计的软件部分，由于之前已经构建好基本的电路图，根据电路图的设计功能解构出流程图，进而分解出各个程序所需要的流程图，利用单片机和C语言知识编写代码。
第三章介绍设计的系统调试部分，确定好各元器件的布点，之后焊接调试，总结问题，分析结果。
一、系统硬件设计
（一）总体硬件设计
本论文，将设计一款基于STM32的智能手环监测系统，它能够对温度，人体行走的步数，心率，时间数据等进行测量和显示。通过查找文献、图书馆还有各类论文，总结出以下几个符合本次设计所需要的硬件部分。如图1所示。
图1 硬件框图
（二）电源电路设计
如图2所示。VCC供电，同时连接1脚；P3为开关控制脚，可控制电源的通断；2、3引脚接地；P4为电源DC插口。
图2 电源接口与开关控制电路图
市面上没有专门为3.3V供电的电池，而且本次设计选用的是USB电源线供电。所以我们在电路内部放置了一个稳压芯片ME62113.3V，将5V转换为3.3V，同时可以为电路中连接的模块直接供电，P11控制开关，如图3所示。
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图3 稳压电路设计图
（三）最小系统电路设计
STM32F103系列微控制器，F1系列都使用CortexM3内核进行开发，采用哈佛结构，提升MCU运行速度；Flash部分分为三个容量，更容易修改；主频高72MHZ；内部128K字节；低功耗，性能好。
本次设计所用的单片机型号：含有37个I/O口；除A/D引脚外，都可接收5V信号；3个16位定时器；1个16位带死区控制，紧急刹车；2个看门狗定时器；调试模式两种可用：SWD和JTAG两种。只需使用复位电路和时钟电路即可。如图4所示为单片机最小系统图。
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图4 最小系统原理图
如表1所示，三种启动模式。根据选择脚的高低电平启动。
表1启动模式表
（四）心率采集电路设计
Pulse Sensor心率脉搏传感器模块。外观小巧，方便携带。人的心脏无时无刻不再跳动，从而带动血液流经全身。当脉搏跳动的时候，血液通过被测量处，透光率会发生变化，因为心率脉搏传感器就带有发光二极管，当时就可以检测到，通过内部的一系列处理，输出模拟信号的时候被主控芯片A/D转换器转换为数字量，简单的计算就能得到心率值。

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