基于單片機(jī)的人體BMI指數(shù)檢測儀的設(shè)

計

摘要:本項目基于STM32單片機(jī)用于個人居家健康監(jiān)測，包括身高，體重，

體表溫度以及實(shí)時脈搏血氧和心率的檢測。本項目使用了FSR402壓力傳感器、

DS18B201溫度傳感器、JSN-SR0T4-V3.0超聲波測距模塊、MA30100集成芯片、

ATK-ESP8266串口轉(zhuǎn)WiFi模塊、OLED顯示屏等模塊連接在STM32上。論文實(shí)現(xiàn)

對傳統(tǒng)身高體重檢測儀的發(fā)展與最新現(xiàn)狀分析，然后對功能和各個模塊特性進(jìn)行

分析，對總體方案進(jìn)行論證；根據(jù)選擇的模塊特性對硬件電路和身高體重血氧心

率等指數(shù)進(jìn)行檢測、顯示，改善了傳統(tǒng)的檢測儀器的單一性，實(shí)現(xiàn)對人體健康指

數(shù)的保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞:STM32單片機(jī)、OLED顯示屏、FSR402壓力傳感器、DS18B201溫度傳

感器、JSN-SR0T4-V3.0超聲波測距模塊、MA30100集成芯片

1、設(shè)計背景及意義

在當(dāng)今社會，隨著生活質(zhì)量的不斷提高以及保健意識的不斷覺醒，大家的健

康問題受到了越來越多的關(guān)注與重視。但普通人在治療過程中會產(chǎn)生許多難以解

決的問題，如在治療過程中所受的疼痛以及高額的醫(yī)藥費(fèi)等問題。這不但會給患

者帶來精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)而且對社會產(chǎn)生一些危害。因此，人們逐漸把醫(yī)學(xué)觀

念放在預(yù)發(fā)疾病和早期診斷為主。在這種背景下產(chǎn)生了許多用于測試人體健康標(biāo)

準(zhǔn)的電子設(shè)備和器材，如血糖儀、電子體溫計、身高體重檢測儀等。傳統(tǒng)的身高

體重檢測儀具有不便于攜帶、功能單一、智能化程度低等缺點(diǎn)，因此進(jìn)一步研究

身高體重檢測儀有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。只要擁有這種高度智能的以體重身高檢測

為基礎(chǔ)但不斷更新發(fā)展新功能的設(shè)備，就可以不必去擁擠的醫(yī)院排隊，不必掌握

復(fù)雜的專業(yè)檢測技術(shù)，不需要付出高昂的醫(yī)療費(fèi)用就防患于未然，防疾病于未至，

該智能體重秤具有廣泛的應(yīng)用空間。方便、正確、穩(wěn)定的多功能人體身高體重檢

測儀，對改善全民健康，減輕個人和社會負(fù)擔(dān)具有重要意義。

2、人體BMI檢測儀原理簡介

基于單片機(jī)的人體BMI的主程序就是通過完成系統(tǒng)初始化，然后檢測到按鍵

是否被按下，如果按下后，就進(jìn)行處理按鍵信息，并調(diào)用超聲波和FSR402程序

來對人體身高、體重、溫度、血氧以及心率進(jìn)行檢測，完成檢測后，通過轉(zhuǎn)換將

數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，并通過OLED顯示屏顯示出來。

當(dāng)完成這個檢測環(huán)節(jié)后，再無限循環(huán)調(diào)用各個子程序，從而開始其他人的身

高和體重指數(shù)。

如圖一

3、系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.

主控電路采用STM32單片機(jī)，5v供電，可使用配套充電器或者充電寶供電。

2.

系統(tǒng)電源電路主要是由DC接口、按鍵、電阻以及電源指示燈組成。DC接口

連接USB電源線，再通過USB電源線連接外部電源，獲取5v電源，撥動開關(guān)控

制電源的開啟和關(guān)閉

（3）系統(tǒng)電源電路主要是由DC接口、按鍵、電阻以及電源指示燈組成。DC

接口連接USB電源線，再通過USB電源線連接外部電源，獲取5v電源，撥動開

關(guān)控制電源的開啟和關(guān)閉

（4）DS18B201溫度傳感器的溫度采集范圍從-55～+125攝氏度，增量值為

0.5攝氏度，其優(yōu)點(diǎn)是不需要A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并且在1秒典型值內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換

為數(shù)字輸出，電路簡單，且成本較低。在多個場所適用。

（5）JSN-SR0T4-V3.0超聲波測距模塊用于測量身高，3.0-5.5V供電，該模

塊可提供21cm-600cm的非接觸式距離感測功能，測距精度可達(dá)高到3mm；模塊包

括收發(fā)一體的超聲波傳感器與控制電路組成。并具有體積小，使用便捷；電壓低，

功耗低；測量精度高；抗干擾強(qiáng)；一體化封閉式防水帶線探頭，適用于潮濕、惡

劣的測量場合等優(yōu)點(diǎn)

（6）心率以及脈搏血氧檢測使用MA30100集成芯片，采用1.8v和3.3v電

壓供電。該器件集成有兩個LED、一個光電探測器，經(jīng)過優(yōu)化的光學(xué)器件和低噪

聲模擬信號處理器，可檢測脈搏血氧及心率信號。可通過軟件來關(guān)斷電源，待機(jī)

模式下的電流消耗量可忽略不計，因而可以始終保持電源連接

（7）ATK-ESP8266串口轉(zhuǎn)WiFi模塊該模塊采用串口(LVTTL）與MCU(或其

他串口設(shè)備)通信，內(nèi)置TCP/IP

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