本设计以STM32F103C8T6为核心，结合心率传感器、OLED屏幕以及蓝牙模块制作而成。首先心率传感器进行采集人体的心率血氧信息，然后由核心系统板STM32进行运算处理，处理后的人体心率血氧信息可在OLED屏幕上进行显示，另外，人体的心率血氧信息还可通过蓝牙模块上传至手机APP，以方便人们对自己心率血氧的实时关注，保障了人们的身体健康。
一是档案人员应及时、经常地向单位领导汇报档案工作情况，使领导了解档案工作中遇到的问题和需要解决的困难，便于领导适时解决档案工作的有关问题。
智能手环的设计
◎张彦羽1王蓉晖2王济民1史耐林1
一、概述
人口老龄化问题的日益严重，与有限的医疗资源之间形成矛盾；其次，随着社会的发展，人们越来越关注自身的健康状况，同时，随着需要医疗社会保障的老龄化人口急剧增加，将会导致以“医院为中心”的医疗资源相对而言更加匮乏；再次，社会科技的发展和人们对医疗服务水平要求不断提高，导致个性化医疗服务成为更多人的期望和选择；最后，“看病难，看病贵”成为困扰人民生活的一个大问题，特别是随着物价的不断增长，此问题尤为突出，从而更加剧了个人医疗健康方面的经济负担。以上这些情况致使我们迫切需要一种能够有效解决这些问题的新技术、新方法，以提供有效的解决方案。因此，可穿戴健康监测系统技术的智能手环是最佳的选择。
山洪灾害监测预警系统雨量站、水位站、广播站的设备均为露天外置，特别是水位站大多布设在偏僻的野外，无人管理，极易发生设备被盗或人为破坏等情况。另一方面，系统维护技术要求高、涉及知识面广，而县级防办人员偏少，往往是身兼数职，系统无专人管理，技术力量也比较薄弱，疲于应付，工作效率和效果往往也不理想。另外，县级山洪灾害监测预警系统年运行费一般在20万～30万元之间，由于没有专门的切块资金投入，维护管理工作往往陷于被动。
二、总体方案设计
智能手环的设计我们选用STM32F103C8T6作为主控芯片。经过各型号优缺点对比，心率传感器我们选用了MAX30102型号，能使手环稳定准确的检测人体心率血氧信息。而蓝牙模块我们选取了HC-05与手机APP进行通信。同时，为了显示方便以及手环的大小等方面考虑，我们选取了0.96寸的OLED屏幕来显示心率、血氧等。另外，为了手环方便携带，我们选用了两节CR2032纽扣电池来给我们的手环进行供电。
MAX30102本身集成了完整的发光LED及驱动部分，光感应和AD转换部分，环境光干扰消除及数字滤波部分，只将数字接口留给用户，极大地减轻了用户的设计负担。用户只需要使用单片机通过硬件I2C或者模拟I2C接口来读取MAX30102本身的FIFO，就可以得到转换后的光强度数值，通过编写相应算法就可以得到心率值和血氧饱和度。
图1 系统总体框图
三、系统设计
1.STM32F103C8T6主芯片。STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M内核STM32系列的32位的微控制器，程序存储器容量是64KB，具有较高的处理能力。需要电压2V--3.6V，工作温度为-40℃—85℃。
2.心率传感器检测数据。经过大量的对比以及器件的实用性比较，最终心率传感器我们选用了MAX30102。而测量数据我们选用光电容积法，光电容积法的基本原理是利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏和血氧饱和度测量的。其使用的传感器由光源和光电变换器两部分组成，光源一般采用对动脉血中氧合血红蛋白（HbO2）和去氧血红蛋白（Hb）有选择性的特定波长的发光二极管（一般选用660nm附近的红光和900nm附近的红外光）。
景德镇先辈们留下辉煌的陶瓷产业需要我们延续她的光芒，保留这一伟大的陶瓷产业。去年，中共中央办公厅、国务院办公厅联合印发了《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》，意见指出：“对于传统中华文脉，全力提升人民群众文化素养，维护国家文化安全，增强国家文化软实力，推进国家治理体系和统治能力的现代化，具有重要的意义，”陶瓷文化也是中华传统文化的重要组成部分。中国的陶瓷史可以说就是中国的文化史，欧美各国一度就是通过了解中国的瓷器来了解中国的文化，所以把中国叫做“chian”，也就是景德镇昌南。前1000年景德镇陶瓷发展就是在柴窑窑火的烧制下走过，景德镇陶瓷伴随着柴窑窑火也必将走向下一个1000年。
图2 心率传感器接线图
3.蓝牙模块选取及传输数据。蓝牙模块我们选取HC-05蓝牙串口通信模块，是基于Bluetooth Specification V2.0带EDR蓝牙协议的数传模块。无线工作频段为2.4GHz ISM，调制方式是GFSK。模块最大发射功率为4dBm，接收灵敏度-85dBm，板载PCB天线，可以实现10米距离通信。因此我们选取蓝牙来实现手环与手机APP的无线通信，STM32主芯片通过串口将数据通过蓝牙发出，在STM32主芯片中分别初始化蓝牙的TX、RX接口，然后用AT指令将蓝牙模块波特率设置为38400，最后将蓝牙设置为从机模式，设定好密码，手机连上蓝牙后，就能实现将心率血氧信息传送到手机。过程如下图所示。
图3 蓝牙传输数据
4.OLED屏显示。OLED显示屏是利用有机电致发光二极管制成的显示屏。同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性。最终我们选取了0.96寸的OLED屏来显示心率血氧等信息，显示原理是基于SPI的显示方式，需要根据时序图写出写命令函数、写数据函数，再根据这两个基础函数写出用户自己需要的驱动函数（如清屏、显示等）。在显示时首先要用字模软件对想要显示的所有字符取模，最后再调用OLED的驱动显示函数，即可实现动态及静态的字符显示。
四、总结
本设计实现了利用传感器MAX30102心率传感器，STM32F103C8T6作为主控芯片，使手环能够准确的检测心率信息，并且能传送到相应的手机APP上，对自己的健康状态进行实时监控，然后对自己进行针对性的锻炼来改善自己的健康状态。智能手环更像是健康的监督官，能时刻提醒你关注自己的身体健康状态，督促你多做运动、合理饮食、注意睡眠。
基金项目： 吉林省大学生创新创业训练计划项目2018S1109
（作者单位：1.吉林建筑大学电子信息工程专业2017级学生；2.吉林建筑大学电气与电子信息工程学院）
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