摘要：随着我国人口老龄化的加剧和慢性疾病的增多，健康监护的需求正日益增长，传统的以医疗机构为中心的健康监护模式和设备已无法满足人们的需求。人们越来越多的希望能够在家居环境中进行长期而便捷的监护。心率、血氧饱和度和温度是健康监护中三个基础而重要的生理参数。

系统采用了模块化设计思想，主控芯片选用了开源的Arduino硬件设计电路。选用MAX30102心率血氧传感器采集心率和血氧饱和度，选用DHT11温度传感器采集温度信息。无线通信方式选用基于蓝牙2.0的HC-05的蓝牙技术；同时配合硬件开发了一款基于Android平台手机客户端软件。在硬件电路中传感器采集生理参数并传输到主控模块，然后通过蓝牙传输到Android手机客户端。Android手机端App包含欢迎界面，用户注册、用户登录、蓝牙连接功能，以及仿微信界面的心率、血氧饱和度、温度浏览和分析等功能。App通过蓝牙适配器接收硬件传输过来的生理参数，将数据进行处理后反馈给用户，并能够直观地绘制出生理特征曲线。系统的设计遵循着体积小，质量轻，功耗低，易操作，抗干扰能力强等原则，能够让使用者在生活中方便的使用。本系统的设计能够有效的降低人们健康监护成本，提高人们的健康水平和生活质量，为人们的健康保驾护航。

关键词：Arduino；Android；心率；血氧饱和度；蓝牙；温度；健康监护

 

目录

摘要

Abstract

第1章 绪 论-1

1.1 研究背景和意义-1

1.2 国内外发展的现状和趋势-2

1.3 系统研究的主要内容-3

1.4 本章小结-3

第2章 监护系统相关技术理论及总体结构-4

2.1 人体生理参数检测原理-4

2.1.1 心率信号检测原理-4

2.1.2血氧饱和度（Spo2）检测原理-4

2.2 无线蓝牙网络-5

2.3 Android软件开发平台-6

2.3.1 Android 5.X平台架构-6

2.3.2 Android 开发基础-8

2.4 监护系统总体结构设计-9

2.5 本章小结-9

第3章 系统硬件设计-10

3.1 总体方案设计原理-10

3.2 arduino主控模块设计-10

3.2.1 arduino主控芯片-10

3.2.2 主控芯片功能特性-11

3.2.3主控芯片引脚说明-12

3.3 DHT11传感器模块设计-13

3.3.1 DHT11电气特性及引脚说明-13

3.3.2 DHT11传感器模块电路设计-15

3.4 心率血氧MAX30102传感器模块设计-16

3.4.1 MAX30102电气特性以及工作原理-16

3.4.2 MAX30102 传感器模块电路设计-18

3.5 HC-05 蓝牙无线传输模块-18

3.5.1 HC-05介绍以及电气特性-19

3.5.2 HC-05外围电路设计-20

3.6　系统模块总体电路接线-20

3.7　本章小结-21

第4章 系统软件设计-22

4.1　软件概论-22

4.2　arduino控制端软件设计-22

4.3　Android客户端软件-23

4.3.1　客户端总体结构框架以及登录注册界面设计-23

4.3.2  无线蓝牙连接流程设计以及连接界面设计-26

4.3.3　Android数据显示功能界面设计-29

4.4　本章小结-31

第5章 系统调试与结果-32

5.1　开发环境-32

5.2  HC-05蓝牙模块AT设置和调试-32

5.3  硬件实物连接示意图-35

5.4  手机APP端测试结果-35

5.4.1 系统主界面-35

5.4.2 系统主要功能界面-37

结论与展望-38

参考文献-39

致 谢-40

附 录 A-41