基于STM32的心率血氧检测报警系统

一、准备工具

STM32f103VET6单片机一块
ESP8266一块（此项目使用野火指南者，指南者自带ESP8266，其他型号单片机杜邦线自连即可）
MAX30102心率血氧传感器
3.2寸LCD显示器
杜邦线5根

二、设计任务

可以通过MAX30102心率血氧传感器对用户的心率血氧进行采集，并用实时显示在LCD液晶屏上
可以设定一个固定的报警温度值显示在液晶屏上
用户心率低于60或者高于阈值报警、用户血氧低于阈值报警，报警形式包括:蜂鸣器发出滴滴声， LCD中心率血氧字符根据不同情况显示相应的报警颜色，报警颜色有红、蓝、品红
能够通过按键动态修改报警温度阈值
LCD显示屏下方绘制心率波形图
ESP8266将数据发送给TCP助手

三、系统硬件设计

3.1 系统模型设计

按键1设置心率阈值，按键2设置血氧阈值，MAX30102检测用户心率和血氧值。

当检测的用户心率值大于心率阈值时LCD当前心率一栏变为红色、蜂鸣器报警、LED红灯闪烁、串口输出警告。

当检测的用户心率值底于60时LCD当前心率一栏变为品红色、蜂鸣器报警、LED红灯闪烁、串口输出警告。

当检测的用户血氧浓度小于血氧阈值时LCD显示血氧过低警告、蜂鸣器报警、蓝灯闪烁、串口输出心率过低警告。

血氧波形图将检测到的血氧数据绘制出来，在未检测时y轴绘制为0。相应的颜色警告也会在波形图中显示。

ESP8266将单片机采集的数据通过联网的方式发送到TCP助手中并显示。

3.2 硬件连接

1、本系统使用野火指南者，由于该单片机自带ESP8266，因此无需连接。如果使用其他型号单片机，根据ESP8266用户手册连接即可。
2、STM32F103与MAX30102的连接，VCC<->3.3V，GND<->GND，SCL<->PC7，SDA<->PC8，IM<->PC9。

总电路连接图：

四、系统程序设计

基于STM32的血氧仪控制系统总体软件的设计，可以分为系统初始化、数据采集、数据处理、数据显示和系统控制。系统初始化包括各模块的初始化，包括MAX30102模块、LCD显示模块、按键模块、蜂鸣器模块等。同时还需要初始化串口通信模块。

采集数据主要是获取的血氧数据，进行数字转换和滤波处理，得到血氧饱和度和脉搏率数据。数据处理是对采集到的血氧饱和度和脉搏率数据进行处理。同时，还需要对数据进行校验和处理，确保数据的准确性和可靠性。将处理后的数据通过LCD显示模块显示出来。同时，还需要通过蜂鸣器模块进行声音提示，例如当血氧饱和度低于一定阈值时，发出警报声。系统控制即通过按键控制模块控制系统的工作模式，如调节警报阈值等。

程序设计流程图：

总结

基于STM32的血氧仪控制系统是一个适合初学者的STM32设计，本系统设计包含了GPIO的配置、ESP8266的配置与使用、传感器MAX30102的使用、按键中断、串口发送信息、LCD显示等的使用。本系统主要部分即心率血氧采集和WiFi数据传输，比较适合初学者学习理论知识后对知识的总结和融会贯通。