STM32智能健康手环设计开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的现状及发展趋势：拥有多年发展历史的可穿戴智能设备，它的构想理念和发展雏形在二十世纪六十年代已经出现，而可穿戴式设备相关产品在上世纪七八十年也相继出现，其中史蒂夫·曼基于Apple-II 6502型计算机研制的可穿戴计算机原型是最典型的代表。随着计算机科学技术的飞速发展，各种各样的可穿戴设备相继出世，分别在医疗、工业、军事、娱乐等领域起到重要的研究价值和作用。国内外虽然在研究可穿戴智能设备的起点和侧重点不太一致，但是其本意都是希望人们通过这些设备可以更好的感知外部与自身的数据连接，从而达到更高效的生活水平。本课题的研究意义和价值：随着科学技术的革新和在社会的高速进步下，现代化水平不断提升与国家综合实力的不断增强，如现在的人工智能、云计算、大数据等技术的兴起，都快速地推动了科学技术水平的发展。在电子设备方面也不例外，便携式电子产品的开发离不开单片机，单片机它的体积小、质量轻、成本低为学习和开发提供了便利的条件。单片机的使用领域十分的广泛，如家用电器、导航系统、通讯设备、智能仪表等，它在电子设备领域的应用，丰富了电子设备的功能，也为智能化电子设备的开发和应用提供了新出路，实现了智能化产品的创新与发展。近几年，可穿戴智能设备在社会上掀起一阵热潮，诸如小米手环、华为手环、小天才电话手表等，因其价格低、体积小、功能完备深受个年龄阶段人士喜爱。智能化生活已经开始实现，更多的人们将目光聚焦在智能化产品上面，一方面是对自身健康的关注，另一方面是对轻松便携式生活的向往，而智能手环就作为其中的一种代表性产物。当智能科技推开了它的大门，手环不再是装饰品，它可以拥有强大的智能操控功能。智能手环主要具有显示运动状态的功能，同时也可以实时进行健康监测，比如显示心率，血氧，体温等。通过智能手环，人们可以记录日常生活中的锻炼、睡眠、部分还有饮食等实时数据，并将这些数据与手机进行同步，起到通过数据指导健康生活的作用。因此，设计开发出一款智能便携式电子设备是极具有意义的。参考文献：[1]王彰云.基于STM32智能手环控制系统设计与实现[J].湖北农机化,2020,(17):108-109.[2]王吉平,仇飞,谭静雯,等.智能养老手环的研究与分析[J].轻工科技,2021,37(11),59-60.[3]Ningning Xiao,Wei Yu,Xu Han.Wearable heart rate monitoring intelligent sports bracelet based on Internet of things[J].Measurement Volume 164,2020.[4]Zhong Runting,Rau Pei-Luen Patrick,Yan Xinghui.Application of smart bracelet to monitor frailty-related gait parameters of older Chinese adults: A preliminary study[J] Geriatrics Gerontology International Volume 18, Issue 9.2018. PP 1366-1371.[5]Yu Song,Haobin Wang,Xiaoliang Cheng, et al.High-efficiency self-charging smart bracelet for portable electronics[J] Nano Energy Volume 55, 2019. PP 29-36.[6]潘言全.智能手环的设计与制作[J].科学技术创新.2018(35).[7]赵煜,孙熙胜,李滔,等.智能可穿戴设备市场与新技术发展趋势分析[J].科技经济导刊,2020(19).[8]赵天贺,汪伟.基于MEMS技术的捷联惯导系统现状[J].飞航导弹,2017(10).[9] Yazhu Dai, Junqi Guo,Lan Yang,et al.A New Approach of Intelligent Physical Health Evaluation based on GRNN and BPNN by Using a Wearable Smart Bracelet System [J] Procedia Computer Science Volume 147, 2019. PP 519-527.[10]Lin Shu,Yang Yu, Wenzhuo Chen, et al.Wearable Emotion Recognition Using Heart Rate Data from a Smart Bracelet[J] Sensors Volume 20, Issue 3.2020. PP 718.[11]Fang Bin, Sun Fuchun,Quan Zhou, et al.Smart Bracelet System for Temperature Monitoring and Movement Tracking Analysis[J]Journal of Healthcare Engineering Volume 2021, 2021. PP 8347261-8347261.[12]简烨闫,胜昝.老年人智能手环设计研究[J].工业设计, 2020(02).[13]吕露婵,李睿婕,张文博,等."心芯相印”智能手环[J].电脑知识与技术,2021,17(20).[14]李鸣佩.智能手环设计和研究[J].科学技术创新, 2021(28).[15]Nabil Zerrouki,Amrane Houacine .Combined curvelets and hidden Markov models for human fall detection[A] . Multimedia Tools and Applications ,2018.[16]lbukun Awolusi,Eric Marks,Matthew Hallowell .Wearable technology for personalized construction safety monitoring and trending: Review of applicable devices[A] . Automation in Construction , 2018.[17]陈强.智能手环硬件系统设计与实现[J].电子制作,2021(21).[18]张长春,胡乃瑞,袁怀通,等.监测手环系统的设计[J].电子测试,2019(11).[19]丛一凡,王成龙,胡旭,等.基于STM32单片机的健康手环[J].物联网技术,2021.11(06).[20]田静. 基于STM32的老年智能手环的设计与实现[D].南京邮电大学,2021.

2. 研究内容和问题

本课题来源于智能手环作为智能生活的部分之一，对人类生活起着非常重要的作用，目的在于培养学生在完成了本专业课程的学习基础上，能正确应用所学知识分析问题、解决问题，掌握C语言和STM32嵌入式系统开发，并能独立完成项目开发。英语水平要求能独立撰写毕业设计英文说明摘要。

3. 设计方案和技术路线

要求系统以STM32 嵌入式系统作为控制核心，设计智能手环。要求首先完成器件选和系统结构设计，然后实现系统主控模块、日期显示、血氧检测、运动检测等各部分程序，并完成调试验证，从而为进一步学习研究打下基础，同时培养学生调查研究及综合分析能力，以及使用技术资料，计算机编程和编写设计技术文档的能力。

4. 研究的条件和基础

要求学生在教师指导下，通过调查研究和分析讨论，掌握PCB设计，掌握C语言和STM32嵌入式系统开发，完成智能手环。成果形式：1）系统方案设计；2）编程代码。