由于当前中国人口的老龄化问题日趋严重,就医难的社会问题也突显了出来,再加上人民也越发注重身体健康,那么,如何运用日益发达的科技来进行远程医疗,就需要利用通讯技术手段使以往传统的监护设施变得更加智能而方便,成为业界关注的重点。对于现如今的医疗条件不能解决人们的需求，本论文便设计了一款基于Arduino的人体健康监测系统，本系统非常方便使用者测量脉搏、血氧饱和度以及体温等数据信息，通过传感器模块使被监护者将手指摁上去调整好力度，2秒内就可以快速的输出心率。正常数据的范围可通过更改代码数值的途径自由更改，如果检测到的身体数据超出报警值范围，蜂鸣器就会产生警报[1]。最终实现了一个具有便携式、智能警报等特征的应用市场广泛的人体健康监测系统。
目录
一．绪论 1
（一）研究背景及意义 1
（二）国内外研究现状 1
二． 系统方案设计与论证 2
（一）功能要求 2
（二）方案框图 2
三．硬件设计 3
（一）主控模块 3
（二）最小电路系统 3
1.晶振电路 3
2.复位电路 4
（三）按键电路 5
（四）显示电路设计方案 7
（五）报警电路设计方案 8
（六）心率血氧检测电路设计方案以及工作原理 9
（七） 红外测温电路设计方案 9
（八）GSM900A短信模块电路设计 10
四． 软件设计 11
（一）编程语言选择 11
（二）用编程软件创建新的项目 11
（三）主程序流程图 14
（四）心率血氧检测子程序 16
（五） 红外测温模块子程序 16
（六）按键程序 17
（七）报警子程序 17
（八）短信模块子程序设计 18
五． 性能测试和实验结果 19
（一）硬件测试 19
（二）软件测试 19
（三）实物测试 20
六. 结论 22
致谢 23
参考文献 24
一．绪论
（一）研 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
究背景及意义
目前,中国正逐渐步入了人口老龄化社区,65周岁之上的老人也越来越多了,再加上中国刚刚放开了的二胎政策,那么家庭中的孩子数量也将会增加。上述因素都都促使人们对家庭卫生监测更加重视,人们亟需一种可以随时随地监测自己身体的装置,来有效防止和发现病变[2][3]。
如今与卫生监测有关的医用电子产品也越来越多,监测的项目越来越多,范围也越来越大。但是人类对科学监测的渴望远远没有消退,相反会越来越加强,于是研发款可以迅速、精确测定人体生理参数的仪器将非常有意义。
（二）国内外研究现状
在国外，关于远程医疗队研究已经比较成熟，尤其是美国对于远程医疗的研究更加深入。在21世纪初期，远程医疗系统中开始使用手机进行监控。在2005年澳洲在进行救援队时候就使用了手机远程医疗系统。在这个医疗系统中包括了移动通话设备、数字照相机设备以及计算机等。此外，这一远程医疗系统还使用了卫星，通过卫星，灾区受伤的人员的信息资料被传递至医院专家处[5]。
我国在远程医学监护领域的研究较为晚，这种远程的医学监护技术才处于初步应用阶段[6]。1995年中国研究出的家庭贴心小医师管理系统,包括在家庭监视器与医疗监控台,当控制系统所监测到的被监护者的血压测量与心电有异样时,控制系统自动把心电图信号透过电话线发送给医疗监控台[7]。
二． 系统方案设计与论证
（一）功能要求
基于Arduino的人体健康监测系统是使用传感器和单片机对被检测者中的心率等数据信息实施监测，在数据采集模块，通过少量的传感器采集信息，用到的有红外体温传感器、脉搏和血氧传感器，来获得相应的数据。但因为单片机控制器无法直接对这些模拟信号做出处理，所以必须使用模数转换器进行转换，以得到心率的信息。与此同时，控制系统还会将当前接受到的心率数值和其提前设定的阈值加以对比。如果心率数据超过了告警限值，报警集成电路就会被打开，进而进行警报，不过可以进行手动关闭。使用按键开关即可对心率数据预设数值加以调整。
（二）方案框图
基于Arduino的人体健康监测系统是可以监测被检测人的心率、血氧浓度以及体温等信息数据，并具备报警功能的设备。最基础的设备需要有以下几个部分：心率血氧传感器、显示器集成电路、按键集成电路、警报集成电路、单片机控制电路、红外线体温监测模块。
基于Arduino的人体健康监测系统结构可以参考图2.1。
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图2.1 健康监测系统结构三．硬件设计
（一）主控模块
Arduino可以通过多种传感器来获得外界环境的信息，可以利用灯光、电动机或者其他的设备来影响环境[11]。
Arduino的典型最小应用系统详情可以参考图3.1。
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图3.1 Arduino的典型最小应用系统
（二）最小电路系统
1.晶振电路
晶振电路也可以被称之为时钟电路，这一集成电路的主要功用是提取时钟频率信息，全称为晶体振荡器，如果在这个集成电路中输入的时钟信号频率提高，那么单片机的运转频率也会加速，所以，不难发现，时钟电路是所有指令的核心，时钟信号可以使其它部分的运行速度保持相同，一般而言，锁环电路和时钟电路是相互进行配合的。
通结晶振荡器的准确度已经极高，超过了百万分之五十，而高档结晶振荡器电路的准确度则更高，其所给出的单频振动范围可以满足基本所有应用要求。晶体振荡器即某晶体在一种共振的状况将能量与机械能共同转化。而且，晶体振荡器拥有额外功能，可加压调节频率，只不过必须在特定的区域内调节，这种情形下就被叫做压控振荡器（VCO)。由于晶体振荡器的最基本用途，是为了配合辅助锁相环电路提供的基础时钟讯号与频率，并传给控制系统，因此晶体振荡器的主要功能就是为控制系统提供最基础的时钟讯号。如果当前的频率不合规定，则必须调整，而这个时候所需要的时钟信号则只需通过更换与同一晶体振荡器连接的不同锁相环节即可。12MHZ或者11.0592MHZ的频率多用于本次的51单片机，因为他最契合在本设计中的51单片机。晶振集成电路利用一个Y一晶振片结构与二个二十二pF的电容C1、C2结构完成，利用STC89C52单片机的十八插针与十九引脚结构相互连接，来实现单片机实现工作所要采用的时钟控制信息频率。晶振电路的基本电路图可以参考图3.2。

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