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基于单片机的人体BMI指数检测仪的设计 .pdf

来源：泰然健康网时间：2024年12月20日 01:19

基于单片机的人体BMI指数检测仪的设

计

摘要:本项目基于STM32单片机用于个人居家健康监测，包括身高，体重，

体表温度以及实时脉搏血氧和心率的检测。本项目使用了FSR402压力传感器、

DS18B201温度传感器、JSN-SR0T4-V3.0超声波测距模块、MA30100集成芯片、

ATK-ESP8266串口转WiFi模块、OLED显示屏等模块连接在STM32上。论文实现

对传统身高体重检测仪的发展与最新现状分析，然后对功能和各个模块特性进行

分析，对总体方案进行论证；根据选择的模块特性对硬件电路和身高体重血氧心

率等指数进行检测、显示，改善了传统的检测仪器的单一性，实现对人体健康指

数的保驾护航。

关键词:STM32单片机、OLED显示屏、FSR402压力传感器、DS18B201温度传

感器、JSN-SR0T4-V3.0超声波测距模块、MA30100集成芯片

1、设计背景及意义

在当今社会，随着生活质量的不断提高以及保健意识的不断觉醒，大家的健

康问题受到了越来越多的关注与重视。但普通人在治疗过程中会产生许多难以解

决的问题，如在治疗过程中所受的疼痛以及高额的医药费等问题。这不但会给患

者带来精神压力和经济负担而且对社会产生一些危害。因此，人们逐渐把医学观

念放在预发疾病和早期诊断为主。在这种背景下产生了许多用于测试人体健康标

准的电子设备和器材，如血糖仪、电子体温计、身高体重检测仪等。传统的身高

体重检测仪具有不便于携带、功能单一、智能化程度低等缺点，因此进一步研究

身高体重检测仪有着非常现实的意义。只要拥有这种高度智能的以体重身高检测

为基础但不断更新发展新功能的设备，就可以不必去拥挤的医院排队，不必掌握

复杂的专业检测技术，不需要付出高昂的医疗费用就防患于未然，防疾病于未至，

该智能体重秤具有广泛的应用空间。方便、正确、稳定的多功能人体身高体重检

测仪，对改善全民健康，减轻个人和社会负担具有重要意义。

2、人体BMI检测仪原理简介

基于单片机的人体BMI的主程序就是通过完成系统初始化，然后检测到按键

是否被按下，如果按下后，就进行处理按键信息，并调用超声波和FSR402程序

来对人体身高、体重、温度、血氧以及心率进行检测，完成检测后，通过转换将

数据传输到单片机，并通过OLED显示屏显示出来。

当完成这个检测环节后，再无限循环调用各个子程序，从而开始其他人的身

高和体重指数。

如图一

3、系统硬件设计

主控电路采用STM32单片机，5v供电，可使用配套充电器或者充电宝供电。

系统电源电路主要是由DC接口、按键、电阻以及电源指示灯组成。DC接口

连接USB电源线，再通过USB电源线连接外部电源，获取5v电源，拨动开关控

制电源的开启和关闭

（3）系统电源电路主要是由DC接口、按键、电阻以及电源指示灯组成。DC

接口连接USB电源线，再通过USB电源线连接外部电源，获取5v电源，拨动开

关控制电源的开启和关闭

（4）DS18B201温度传感器的温度采集范围从-55～+125摄氏度，增量值为

0.5摄氏度，其优点是不需要A/D数模转换器，并且在1秒典型值内把温度转换

为数字输出，电路简单，且成本较低。在多个场所适用。

（5）JSN-SR0T4-V3.0超声波测距模块用于测量身高，3.0-5.5V供电，该模

块可提供21cm-600cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包

括收发一体的超声波传感器与控制电路组成。并具有体积小，使用便捷；电压低，

功耗低；测量精度高；抗干扰强；一体化封闭式防水带线探头，适用于潮湿、恶

劣的测量场合等优点

（6）心率以及脉搏血氧检测使用MA30100集成芯片，采用1.8v和3.3v电

压供电。该器件集成有两个LED、一个光电探测器，经过优化的光学器件和低噪

声模拟信号处理器，可检测脉搏血氧及心率信号。可通过软件来关断电源，待机

模式下的电流消耗量可忽略不计，因而可以始终保持电源连接

（7）ATK-ESP8266串口转WiFi模块该模块采用串口(LVTTL）与MCU(或其

他串口设备)通信，内置TCP/IP

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