基于STM32设计的蓝牙健康管理设备

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MPU6050特点：

采用STM32F103系列单片机都可以。

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GY-MCU90615 低成本红外温度模块。工作电压 3-5v 功耗小，体积小。其工作原理， 是通过单 片机读取红外温度数据，串口（TTL 电平)通信输出。 串口波特率有 9600bps 与 115200bps 连续输出和查询输出可以适应不同的工作环境 有的单片机和电脑连接。

PulseSensor 是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、耳垂等处，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给 Arduino 等单片机用来转换为数字信号，再通过 arduino 等单片机简单计算后就可以得到心率数值，此外还可将脉搏波形通过串口上传到电脑显示波形。 PulseSensor 是一款开源硬件， 目前国外官网上已有其对应的 arduino 程序和上位机 Processing 程序， 其适用于心率方面的科学研究和教学演示，也非常适合用于二次开发。 特别提醒：传感器背面是电子元件，请不要用手指直接接触， 以免静电或汗液造成背面器件损坏。 可以在背面粘贴黑色粘扣， 正面粘贴透明膜来保护传感器。 传感器的接口一共 3 个， 如上图红框内所示。 请大家千万不要根据线的颜色来自行推测， 而要根据电路板的背面标识来分辨。 红框中的 3 根线，标有 S 的为模拟信号输出线（最左边） ； 标有+的为电源输入线（中间）；标有-的为地线（最右边） 。 总结一下： S → 脉搏信号输出（要接单片机 AD 接口）

VCC→ 5v(或 3.3v)电源输入

GND→ GND 地

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上位机软件采用Qt框架设计，Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。Qt是一个1991年由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。简单来说，QT可以很轻松的帮你做带界面的软件，甚至不需要你投入很大精力。

QT官网: https://www.qt.io/

QT学习入门实战专栏文章: https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/category_11400392.html

QT5.12.6的下载地址： https://download.qt.io/archive/qt/5.12/5.12.6/

打开下载链接后选择下面的版本进行下载：

qt-opensource-windows-x86-5.12.6.exe 13-Nov-2019 07:28 3.7G Details

软件安装时断网安装，否则会提示输入账户。

安装的时候，第一个复选框里勾选一个mingw 32编译器即可，其他的不管默认就行，直接点击下一步继续安装。

选择MinGW 32-bit 编译器：

选择MinGW 32-bit 编译器：

如果需要项目完整的工程、系统原理图、相关的硬件资料，可以在这里去下载： https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/85793557

本设计的硬件接线说明: 
（1）BLE低功耗蓝牙模块
PA2(TX)--RXD 模块接收脚
PA3(RX)--TXD 模块发送脚
GND---GND 地
VCC---VCC 电源（3.3V）

（2）红外测温模块
PB10(TX)--RXD 模块接收脚
PB11(RX)--TXD 模块发送脚
GND---GND 地
VCC---VCC 电源（3.3V）

（3）MPU6050陀螺仪
1 VCC 3.3V/5V 电源输入     ---->接3.3V
2 GND 地线                  --->接GND
3 IIC_SDA IIC 通信数据线     -->PB6
4 IIC_SCL IIC 通信时钟线		   -->PB7
5 MPU_INT 中断输出引脚			 ---->未接
6 MPU_AD0 IIC 从机地址设置引脚-->未接
			AD0引脚说明：ID=0X68(悬空/接 GND) ID=0X69(接 VCC)
            
 （4）心率检测模块
PA1---心率模块的DAT输出脚
GND---GND 地
VCC---VCC 电源（3.3V）


（--）板载LED灯:低电平亮
LED1--PC13  
BEEP2--PC14

（--）板载按键: 
KEY1--PA0  按下为高电平

将开发板连接电脑，打开程序下载软件，照着下图的说明进行下载。

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "timer.h"
#include "adc.h"
#include "mpu6050.h"

/*---------心率相关的数据值---------------*/
extern int IBI;          //相邻节拍时间
extern int BPM;          //心率值 
extern int Signal;       //原始信号值 
extern unsigned char QS; //发现心跳标志

short aacx,aacy,aacz;		  //加速度传感器原始数据
short gyrox,gyroy,gyroz;	//陀螺仪原始数据
float TO=0;  //红外测温温度-目标温度
float TA=0;  //红外测温温度-物体温度
 

//蓝牙发送缓冲区
u8 BLE_TX_BUFF[100];

/* 主函数: 程序执行的入口 */
int main(void)
{ 
        
    u32 i=0;
    u8 key_val;
    u32 wifi_TimeCnt=0;
    JTAG_Set();
    USART1_Init(115200);    //串口1的初始化
    USART2_Init(9600);      //串口-蓝牙
    TIMER2_Init(72,20000);  //超时时间20ms
    USART3_Init(9600);      //串口-红外线测温模块
    TIMER3_Init(36,20000);  //超时时间20ms
    
    //板载按键初始化
    KEY_Init();
    //板载LED灯初始化
    LED_Init();
    
    //ADC初始化
    ADC_Init(); 
    //超时时间2ms 
    TIMER1_Init(72,2000);  
    //初始化MPU6050
    while(MPU6050_Init())					
    { 
        
        printf("三轴加速度计、陀螺仪初始化失败!\r\n");
        DelayMs(1000);
    }

    printf("系统工作正常..\r\n");
    
    while(1)
	{ 
        	
        //板载按键检测
        key_val=KEY_GetValue();
        if(key_val)
        { 
        
            printf("按键按下...\r\n");
        }
        
        //时间记录
        DelayMs(10);
        wifi_TimeCnt++;
        if(wifi_TimeCnt>=100) //1000毫秒一次
        { 
        
            wifi_TimeCnt=0;
            LED1=!LED1;
            MPU6050_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz);		//得到陀螺仪原始数据
            MPU6050_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz);		 //得到加速度传感器数据
            printf("三轴陀螺仪:x=%d y=%d z=%d\r\n",gyrox,gyroy,gyroz);
            printf("三轴加速度:x=%d y=%d z=%d\r\n",aacx,aacy,aacz);
            printf("(心率)BPM=%d\r\n",BPM);
            
            //向蓝牙发送数据，发送给上位机
            //例如: update,12,13,14,15,20.5
            //分别表示:加速度X轴，加速度Y轴，加速度Z轴，心率、体温
            sprintf((char*)BLE_TX_BUFF,"update,%d,%d,%d,%d,%f",aacx,aacy,aacz,BPM,TO);
            USARTx_StringSend(USART2,(char*)BLE_TX_BUFF);
        }

       // 接收蓝牙返回的数据
        if(USART2_RX_FLAG)
        { 
        
            USART2_RX_BUFFER[USART2_RX_CNT]='\0';
            
            printf("蓝牙收到数据:\r\n");
            //向串口打印服务器返回的数据
            for(i=0;i<USART2_RX_CNT;i++)
            { 
        
                printf("%c",USART2_RX_BUFFER[i]);
            }
            USART2_RX_CNT=0;
            USART2_RX_FLAG=0;
        }
        
         //实时接收红外测温模块收到的数据
         if(USART3_RX_FLAG)
         { 
        
             printf("\r\n红外测温开始:");
            for(i=0;i<USART3_RX_CNT;i++)
            { 
        
                printf("%#x ",USART3_RX_BUFFER[i]);
            }
            printf("红外测温结束.\r\n");
            
            u8 sum=0,i=0;
            for(sum=0,i=0;i<(USART3_RX_BUFFER[3]+4);i++)
            { 
        
                sum+=USART3_RX_BUFFER[i];  
            }
            
            /* 温度计算方法 ： 温度=高 8 位<<8|低 8 位（结果为实际角度乘以 100） 例：发送指令： A5 45 EA ，接收到一帧数据： <5A- 5A- 45- 04- 0C- 78- 0D- 19- A7 > 表示 TO（有符号 16bit，表示目标温度）： TO=0x0C78/100=31.92 ℃ 表示 TA（有符号 16bit，表示环境温度）： TO=0x0D19/100=33.53 ℃ */
            if(sum==USART3_RX_BUFFER[i])//校验和判断
            { 
        
                TO=(float)((USART3_RX_BUFFER[4]<<8)|USART3_RX_BUFFER[5])/100.0;  //得到真实温度
                TA=(float)((USART3_RX_BUFFER[6]<<8)|USART3_RX_BUFFER[7])/100.0;  //得到真实温度 
            }
            
            printf("TO: %f\r\n",TO);
            printf("TA: %f\r\n",TA);
        
            memset(USART3_RX_BUFFER,0,sizeof(USART3_RX_BUFFER));
            USART3_RX_CNT=0;
            USART3_RX_FLAG=0;
         } 
    }        
}