前言

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开题报告

一、课题研究现状

计步器最早是由意大利的伦纳德达芬奇酝酿的,但是现存的最早的机械式计步器最早是在达芬奇之后150年,即现在的德国1667年制作的。现代日本最早的机械式计步器最早是由iragcn.naihiraga在1755年制作的。在中世纪和近代,计步器并未被广泛的使用,因为当时人们并不是很清楚它的用途。这说明机器的发明(硬件)远远不及找到它对于人类的意义和用途(包括软件)重要。在现代日本,计步器已经广泛使用了40多年,主要是用于进行体育运动和跑步的分析记录行走步调。1965年,计步器正式进入日本商用市场,并被日本正式命名为计步器。manpo-meter(manpo的是日语含义,也就是10000步)。这是的计步器通常都是利用了摆钟的原理作为记步技术,利用加重的机械计数器和开关装置来检测自己的步伐,并且通常都带有一个简单的机械式计数器。如果你轻轻晃动这些计数器的装置,就可以清楚的听到旁边有一个金属制成的圆球来回滑动,或者一个摆钟左右摆动来回敲响的咣当块。这种机械式的自动计步器早已逐渐淡出了历史,取而代之的是电子式的自动计步器。随着人们生活水平的不断提高，对健康要求也越来越高，所以本次设计一款基于单片机的智能手环具有很高的显示意义。

二、选题目的和意义

随着科技的发展，人们的生活水平不断提高，高科技产品越来越普及，如何研发能够大大提高人们生活质量并且使用便捷的成为健康运动生活的重要研究领域．近几年，随着社会的不断发展，人们群众的生活水平越来越好，大家也越来越关注健康问题。计步器是一种便携式反映人体状况的仪器，通过计算行走的步数和心率温度等参数使便携式手戴电子计步器是符合大众需求，有两大特点：使用简单，携带方便。

近年来,全球的医疗器械高新技术产业快速地发展,贸易往来活跃,平均每年经济增速达7%左右,是同期全球国民经济平均增长速度的两倍左右。我们把医疗器械高新技术产业发展作为推动全球医疗器械高新技术产业发展和竞争的重要战略焦点和领域,其市场竞争正在向技术、人才、管理、服务、资本、标准等领域多维度、全方位地拓展。与发达国家产业相比,我国的医疗器械高新技术产业基础薄弱,产业发展链条不完整,整体的竞争力弱,基础技术产品的综合应用性能和核心产品可靠性之间存在一定的差距,部分的核心产品关键技术尚未得到充分掌握,在医疗器械产业市场竞争中始终处于不利的地位。医疗器械产业是典型的发达国家高新技术支柱产业,具有多学科高新技术应用密集、学科技术交叉广泛、技术与集成应用融合等的显著特点,是一个发达国家前沿技术的发展创新水平和多学科技术交叉集成与应用融合创新能力的集中体现,是发达国家带动和支撑引领多学科高新技术融合发展的重要力量和引擎。当前,国际上在医疗器械应用领域的国际科技合作和创新高度活跃,电子、信息、网络、材料、制造、纳米等先进医疗器械技术的应用和创新研究成果向国际医疗器械应用领域的传播和渗透日益地加快,创新技术和产品不断涌现。但是,由于其创新能力薄弱,创新技术服务体系不完善,产学研医结合不紧密,我国多学科医疗器械的科技创新发展的水平与发达国家相比还存在较大的差距。是提高医疗器械自主研发创新能力、培育国家战略性发展新兴产业、建设战略性创新型发达国家的重要历史阶段,也是进一步地深化国家医药卫生管理体制改革的一个攻坚性关键时期。医疗器械的发展是我国现代医疗卫生服务体系现代化建设的重要推动力和基础,具有高度的社会战略性、带动性和巨大的成长性,其独特的战略地位和重要性受到了当今世界各国的普遍高度重视,已成为一个发达国家的科技进步和其国民经济的现代化发展水平的重要历史标志。

三、课题研究基本内容

(1)信息采集部分：主要是通过心率传感器检测当前人体的心率，并且我们可以通过ADXL345三轴传感器采集当前行走的步数。

(2)单片机控制中心：采用STM32单片机系统，它是本系统的核心部分，主要功能是监控键盘状态。处理键盘输入的操作信息

（3）液晶显示：本次设计所有的信息我们都是通过OLED液晶显示屏来显示，这样方便人们随时进行观察

四、实现功能要求

ADXL345进行步数采集
DS18B20温度采集
心率传感器检测
DS1302时钟芯片
HC05蓝牙无线通信部分
OLED液晶显示
按键设置
单片机数据处理

五、课题研究已具备和所需的条件

(1)熟练使用AD软件绘制原理图

(2)使用C语言进行编译。

(3)了解IIC数据通信格式。

(4)了解蓝牙串口无线通信时序

(5)通过心率传感器使用单片机内部ad进行模数转换

七、进度安排（自己定）

1、第3~4周：查阅资料，完成开题报告，确定总体方案；

2、第5~12周：设计硬件电路、编写程序，联机调试；

3、第13~14周：编制设计说明书；组装实物并试验；准备答辩；

4、第15周：答辩。

八、参考文献

[ 1] 戴俊.电子计步器给您带来健康[J].健康，1998，（11）

[2] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：电子工业出版社，2004

[3] 祁向钧.我的好伙伴——计步器[J].长寿，2007，（01）

[4] 谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社.2000

[5] 方方.单片微机原理及应用.清华大学出版社.2007

[6] 张天石.自制计步器[J].集成电路应用,1994，

[7] 陈晓荣.李可基.运动传感装置计步器功能的效度研究[A].中国营养学会第十次全国营养学术会议暨第七届会员代表大会论文摘要汇编[C],2008

[8] 王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.高等教育出版社.1999

[9] 粱德厚.数字电路技术及应用.机械工业出版社.2004

[10] Translating accelerometer counts into energy expenditure:

advancing the quest – 2006

[11] Michael John Sebastian Smith著.专用集成电路.电子工业出版社 2009

流程图

传感器

传感器监测到数据之后，在屏幕上以曲线加数字的方式显示出检测者的血氧和心率数据。同时LED指示灯和蜂鸣器根据心率数据闪烁和发出声音。如果未监测到数据，蜂鸣器常响警报。

MAX30100

MAX30100是一种非侵入式集成的脉搏血氧饱和度和心脏速率监视传感器的解决方案。

硬件组成

主控芯片使用的是大家用的最多的MCU——STM32F103C8T6，ARM Cortex-M 内核32位，程序存储器容量是64KB，内部还集成了模数转换器A/D 10*12b。

测量传感器使用的是MAX30100，能够读取心率、血氧的传感器，通信方式是通过IIC进行通信。两个发光二极管，一个光检测器，优化光学和低噪声的仿真信号处理，以检测脉搏血氧饱和度和心脏速率信号。只需要将手指头紧贴在传感器上，就能估计脉搏血氧饱和度(SpO2)及脉搏(相当于心跳)。但是现在MAX30100已经停产了，可以使用MAX30102替代。

(1)信息采集部分：主要是通过心率传感器检测当前人体的心率，并且我们可以通过ADXL345三轴传感器采集当前行走的步数。

(2)单片机控制中心：采用STM32单片机系统，它是本系统的核心部分，主要功能是监控键盘状态。处理键盘输入的操作信息

（3）液晶显示：本次设计所有的信息我们都是通过OLED液晶显示屏来显示，这样方便人们随时进行观察

蓝牙

作为蓝牙串口模块，ATK-HC05模块是主从一体的，而且性能较高，可以与PDA、手机、电脑等具有蓝牙功能的设备实现配对，该模块所支持的波特率范围非常大，为4800~1382400，而且该模块和3.3V或5V的单片机系统相兼容，极其方便、灵活。

在建立微微网前，一切设备都是就绪状态，在此状态中，每1.28s未连接的设备便会对一次消息进行监听，唤醒设备后，在监听信息时可以预设32个调频频率，主设备初始化后实现连接进程。倘若已知设备的地址，通过页信息实现连接；倘若地址是未知的，那么通过页信息的查询信息实现连接。微微网中，如果设备未进行数据传输，那么它便进入节能状态。主设备设置从设备为保持方式，此过程中处于工作状态的只有内部定时器；从设备亦可以进入到保持方式。设备一旦转出保持方式便可以开始数据传输。在和几个微微网相连，或者对低功耗器件进行管理时，常用保持方式。低功耗的另外两种工作方式是休眠、监听方式。鉴于蓝牙基带技术，其支持面向连接方式、无连接方式，前者传输语音，后者传输分组数据，温度数据就通过无连接方式传输。

蓝牙采用的是跳频和时分多址技术。为了使频谱扩展，需要利用伪随机码序列实现频移键控，此载波频率发生跳变，即为跳频。传统通信系统中使用定频方式，在发射机中，主振荡器具有固定的振荡频率，为了实现载波频率的跳变，得到跳频信号，按照控制指令改变主振荡器的频率。能够得到跳频信号的装置被称作跳频器，它主要包括跳频指令发生器、频率合成器。如果将跳频器等同于主振荡器，那么和传统的发信机没有任何不同。可以对模拟、数字形式的信号进行传送，之后利用调制器实现调制，进而得到固定频率的已调波信号，接着和频率合成器的主载波频率信号实现混频，此时输出载波频率符合射频通带要求的已调波信号，在经过高通滤波器反馈后，利用天线将信号发射出去，此过程即为发送定频信号的过程。时分多址是分割时间为不重叠的帧，再分割帧为不重叠的信道，和用户一一对应，主要利用信道对地质不同的信号进行区分，实现多址连接。

*4.7 HC-05**蓝牙通信子程序*

本次设计使用HC-05蓝牙模块作为单片机和手机间的的通信工具。首先给蓝牙透传模块上电，此时led闪烁。单片机上的蓝牙模块也上电工作，蓝牙主要是通过串口进行数据传输，初始化显示内容为uchar code Init1[]=”WELCOME: “;延迟void HC-05 delay(uint z)；写入命令void RART_com(uchar com)；写数据void write_data(uchar date)；初始化void HC-05(void)读取字节for(i=0;i<8;i++) {write_data(Init1[i]);}最后我们通过手机点击“搜索位于有效范围内的设备”，系统将搜索蓝牙设备，默认设备名称“CH-05”，双击或者点击右键选择“添加蓝牙设备”，输入配对密码（默认为“1234”）。点击“下一步”，如果密码正确，则单片机和手机之间则建立通信，在手机选择波特率9600，在手机上显示经纬度信息和时间。图475是HC-05蓝牙通信模块流程图：

蓝牙

按键

OLED

此次设计我们采用的是单片机的内部iic，所以我们需要进行配置才可以正常使用。我们结合iic时序图以及需要显示的内容进行处理。I2C 总线是主从结构，单片机是主器件，存储器是从器件。一条总线可以带多个从器件（也可以有多主结构），I2C 总线的SDA 和SCL 是双向的，开路门结构，通过上拉电阻接正电源。进行数据传输时，SDA 线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定。数据线的高或低电平状态只有在SCL 线的时钟信号是低电平时才能改变，如图1 所示。

图1 数据位的有效性规定

首先stm32单片机进行配置引脚

STM32F103C8T6 引脚I2C: PB6 -- SCL; PB7 -- SDA ，GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; I

2C引脚必须要开漏输出，I2C_DeInit(I2C1);//使用IIC引脚。
void I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data);
iic进行写入数据信息I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
开启I2C1  I2C_SendData(I2C1, addr);

寄存器地址I2C_SendData(I2C1, data);
发送数据I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
关闭I2C1总线  void WriteCmd(unsigned char I2C_Command)
    写命令void WriteDat(unsigned char I2C_Data)//写数据void OLED_Init(void) IIC初始化，显示当前数据

其显示程序流程图

MAX30102

本次设计采用的是MAX30102芯片对人体心率血氧进行采集，MAX30102我们采用的是IIC进行通信首先我们需要在程序里面配置IIC数据传输的引脚分别进行配置

1
2
3

然后对IIC进行初始化bsp_InitI2C()； MAX30102写寄存器函数maxim_max30102_write_reg(uint8_t uch_addr, uint8_t uch_data);  MAX30102读寄存器函数maxim_max30102_read_reg(uint8_t uch_addr, uint8_t *puch_data); MAX30102初始化maxim_max30102_init(); MAX30102读缓冲器FIFO maxim_max30102_read_fifo(uint32_t *pun_red_led, uint32_t *pun_ir_led); 计算心率和血氧饱和度，通过检测PPG (photoplethysmographic,光电容积脉搏波描记法)周期的峰值和相应的红/红外信号的AC/DC，计算出SPO2的an/u比值和心率值

maxim_heart_rate_and_oxygen_saturation(uint32_t *pun_ir_buffer, int32_t n_ir_buffer_length, uint32_t *pun_red_buffer, int32_t *pn_spo2, int8_t *pch_spo2_valid,int32_t *pn_heart_rate, int8_t *pch_hr_valid)；

DS1302

1、由美国DALLAS公司推出。

2、它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路。

3、DS1302使用方便，接线简单，适合此电子时钟的设计制作。

4、DS1302可以对年月日时分秒等进行计时，并且带有闰年补偿功能。

5、它可以一次传送多个字节的时钟信号。并且内部有存放数据的RAM寄存器

6、DS1302的工作电压宽达2.5～5.5V。同时还提供了对后备电源的引脚。

备注：DS1302 存在时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟混乱等缺点。

3.1.1 DS1302的引脚介绍

图3.3 DS1302简略图

各引脚的功能为：

1引脚：VCC2为主电源引脚。

8引脚：VCC1备用电源引脚。

备注：DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。由于本设计未引用备用电源，只引用了1引脚，主电源引脚。

2和3引脚：X1、X2外接晶振引脚。（外接32.768kHz晶振）

4引脚：GND为接地引脚。

5引脚：CE/RST为复位/片选线。通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。

1.RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；

2.RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。

6引脚：I/O为数据输入输出口。在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。

7引脚：SCLK为串行时钟，输入。

3.1.2 DS1302有关日历、时间的寄存器

DS1302内部寄存器如下：

寄存器名称命令字取值范围各位内容

写读 7 6 5 4 3 2 1 0

秒寄存器 80h 81h 00–59 CH 10秒秒

分寄存器 82h 83h 00—59 10分分

小时寄存器 84h 85h 01—12 12/24 0 A 时时

或00—23

日期寄存器 86h 87h 01-28、29

30、31 0 0 10日日

月份寄存器 88h 89h 01–12 0 0 0 10月月

周寄存器 8Ah 8Bh 00–07 0 0 0 0 0 周

年份寄存器 8Ch 8Dh 00–99 10年年

寄存器的说明如下：

1、秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。当初始上电时该位置为1，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；只有将秒寄存器的该位置改写为0时，时钟才能开

2、小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。

3.1.3 DS1302控制字符的介绍

7	6	5	4	3	2	1	0
1	RAM	A4	A3	A2	A2	A0	RD
CK	WR

表3.12 DS1302控制表

位7：控制字的最高有效位必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中。

位6：如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；

位5–位1：指示操作单元的地址；

位0：最低有效位，如为0，表示要进行写操作，为1表示进行读操作。

读数据：控制字后SCLK下降沿，读出DS1302的数据；读出的数据是从最低位到最高位。

写数据：控制字后SCLK上升沿，，数据被写入DS1302，数据输入也是从最低位开始。

DS18B20

*DS18B20内部结构：*

主要由4部分组成：64 位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X^8＋X^5＋X^4＋1）。 ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。

开启开关电源后，温度传感器开始工作DS18B20先进性初始化WENDU(int temperature)；

程序按数据手册的时序图编写子函数模块：

1 ：DS18B20 复位函数：resetDS18B20（void0）

2：写一位的函数： WriteBit (unsigned char wb)

3读一位的函数： unsigned char ReadBit (void)

4：读一个字节的函数unsigned char readByteDS18B20(void) 即将位读取的时序循环 8 次。

5：写一个字节的函数：void writeByteDS18B20(unsigned char Data) 。即将位写入的时序循环 8 次。

DS18B20温度读取函数流程图

DS18B20复位流程图

写字节函数流程图

读字节函数流程图

ADXL345

本次设计采用的是ADXL345三轴传感器来检测当前行走的步数，ADXL345有2种通信方式，我们采用的是IIC进行数据传输。

首先我们需要在程序里面配置IIC数据传输的引脚分别为SCL对应A6 ,SDL对应A7，

ADXL345进行初始化Init_ADXL345()；写入开始信号和停止信号。
void ADXL345_Start()；void ADXL345_Stop()；
接收应答信号：bit ADXL345_RecvACK()，
ADXL345开始读取采集到的数据BYTE ADXL345_RecvByte()；
读取ADXL345的加速度值，从而判断是否发生位移void Multiple_read_ADXL345(void)；
如果读取到的数据为0XE5表示发生位移行走。devid=Single_Read_ADXL345(0X00); if(devid!=0XE5)

实现功能要求

\1. ADXL345进行步数采集

\2. DS18B20温度采集

\3. 心率传感器检测

\4. DS1302时钟芯片

\5. HC05蓝牙无线通信部分

\6. OLED液晶显示

\7. 按键设置

\8. 单片机数据处

硬件构成

STM32单片机＋OLED液晶显示+按键设置
MAX30102心率血氧+DS1302时钟模块
HC05蓝牙+ADXL345+DS18B20温度

r功能描述

\1. OLED液晶显示当前时间，心率血氧，体温，步数
\2. 通过DS1302显示当前时间，井且具有掉电行是功能
\3. MAX30102模块检测当前心率和血氧
4.DS18B20检测当前温度或者是体温
\5. ADXL3轴传感器采集当前行走步数，并且具有掉电保存功能
\6. 通过HC05蓝牙模块把当前数据无线传输到手机端进行显示
7.第一个按键进行设置，第二个按键加，第三个按键减
8.第四个一键清除当前行走步数

框图:

初板:

MAX30102

MAX30102是一个集成的脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块。它集成了一个红光LED和一个红外光LED、光电检测器、光器件，以及带环境光抑制的低噪声电子电路。MAX30102采用一个1.8V电源和一个独立的5.0V用于内部LED的电源，应用于可穿戴设备进行心率和血氧采集检测，佩戴于手指、耳垂和手腕等处。标准的2C兼容的通信接口可以将采集到的数值传输给Arduino、KL25Z等单片机进行心率和血氧计算。此外，该芯片还可通过软件关断模块，待机电流接近为零，实现电源始终维持供电状态。正因为其优异的性能，该芯片被大量应用在了三星 Galaxy S7 手机。与前代产品 MAX30100 相比 (MAX30100 目前已经停产淘汰 ) ， MAX30102 集成了玻璃盖可以有效排除外界和内部光干扰，拥有最优可靠的性能。

接口说明

VIN ：LED电源输入端，也是I2C总线上拉电平，建议接3.3V或者5V

SCL ：接I2C总线的时钟

SDA ：接 I2C总线的数据

INT ：MAX30102芯片的中断引脚

RD ：MAX30102 芯片的 RED LED 接地端，一般不接

IRD ：MAX30102 芯片的

IR LED 接地端，一般不接

GND ：接地线

传统的脉搏测量方法主要有三种：一是从心电信号中提取；二是从测量血压时压力传感器测到的波动来计算脉率；三是光电容积法。前两种方法提取信号都会限制病人的活动，如果长时间使用会增加病人生理和心理上的不舒适感。而光电容积法脉搏测量作为监护测量中最普遍的方法之一，其具有方法简单、佩戴方便、可靠性高等特点。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，通过绑带或夹子固定在病人的手指、手腕或耳垂上。光源一般采用对动脉血中氧合血红蛋白（ HbO2 ）和血红蛋白（ 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）。当光束透过人体外周血管，由于动脉搏动充血容积变化导致这束光的透光率发生改变，此时由光电变换器接收经人体组织反射的光线，转变为电信号并将其放大和输出。由于脉搏是随心脏的搏动而周期性变化的信号，动脉血管容积也周期性变化，因此光电变换器的电信号变化周期就是脉搏率。同时根据血氧饱和度的定义，其表示为：

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。

光电容积法的主要的工作原理是根据人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏测量，可以通过测量手指、耳垂等地方直接进行检查，检测速度快，方便，精度高。查询文献知道560nm波长左右的波长可以反映皮肤浅部微动脉信息，适合用来提取脉搏信号。传感器采用了峰值波长为515nm的绿光LED，型号为AM2520，而光接收器采用了APDS-9008，这是一款环境光感受器，感受峰值波长为565nm，两者的峰值波长相近，灵敏度较高。此外，由于脉搏信号的频带一般在0.05~200Hz之间，信号幅度均很小，一般在毫伏级水平，容易受到各种信号干扰[10]。在传感器后面使用了低通滤波器和由运放MCP6001构成的放大器，将信号放大了330倍，同时采用分压电阻设置直流偏置电压为电源电压的1/2，使放大后的信号可以很好地被单片机的AD采集到。

对于光电采集主要是通过研究芯片手册和示波器进行抓取，因为血液在流通的过程中是以波的形式从主动脉扩散到其他动脉中。根据郎伯-比尔（Lambert－beer）定律,物质在一定波长处的吸光度和它的浓度成正比，当恒定波长的光照射到人体组织上时,通过人体组织吸收、反射、衰减后测量到的光强在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。血液是高度不透明的液体，光在一般组织中的穿透性要比在血液中大几十倍。一般情况下，当光子穿越介质时，因能量被吸收而导致的强度衰减可描述为式：

I=I0e-a×ε

式中是入射光强，是与组织结构相关的吸收系数（哺乳动物的值在0.1至100之间），是沿光轴方向的坐标长度。

血氧饱和度(SaO2)是反应血液中氧合血红蛋白含量的—个参数，是氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比，它是呼吸循环的重要生理参数。临床上通过监测动脉血氧饱和度(SaO2)对肺的氧合和血红蛋白携氧能力进行估计。血氧浓度的测量通常分为电化学法和光学法两类。电化学分析法需行人体采血，再用血气分析仪测出血氧分压P02从而计算出血氧饱和度，这是一种有创测量方法，且不能进行连续的监测。而光学测量法是采用光电传感器的无创方法，它是基于动脉血液对光的吸收量随动脉博动而变化的原理来测量的，故将这种测量结果叫做脉搏血氧饱和度。基础研究表明，氧合血红蛋白和去氧合血红蛋白对不同波长入射光有着不同的吸收率，而皮肤、肌肉、骨骼和静脉血等其他组织对光的吸收是恒定不变的。当用两种特定波长的光线照射组织时，运用Lambert-Bear定律并根据血氧饱和度的定义可推出动脉血氧饱和度的近似公式为：

SaO2=a+bR

式中：R为两种波长光线吸收率之比，a、b为常数，与仪器传感器结构、测量条件有关。实际应用中因为组织是一个各向异性、强散射、弱吸收的复杂光学介质，无法单纯以一个简单公式直接获取血氧饱和度，一般是通过测量双光束吸收率之比R，然后通过经验吸收比/定标曲线最终获取氧饱和度。而在选择双光束波长时，一般选择入射光波长为660nm和940nm。也可以通过示波器来进行采集。

参考:https://blog.csdn.net/weixin_30268921/article/details/99079442

前言

开题报告

一、课题研究现状

二、选题目的和意义

三、课题研究基本内容

四、实现功能要求

五、课题研究已具备和所需的条件

七、进度安排（自己定）

八、参考文献

流程图

传感器

MAX30100

硬件组成

蓝牙

蓝牙

按键

OLED

MAX30102

DS1302

3.1.1 DS1302的引脚介绍

3.1.2 DS1302有关日历、时间的寄存器

3.1.3 DS1302控制字符的介绍

*DS18B20*

ADXL345

实现功能要求

硬件构成

r功能描述

框图:

初板:

MAX30102

DS18B20