基于52單片機(jī)的智能手環(huán)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

PAGE 基于52單片機(jī)的智能手環(huán)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：隨科技與信息技術(shù)的發(fā)展。制作芯片技術(shù)的逐漸成熟使得元器件生產(chǎn)成本也逐漸下降。因而改變我們生活的科技產(chǎn)品不但數(shù)量多，且具備智能特點(diǎn)。在生活中，人們閑暇時(shí)間常去健身。而監(jiān)測(cè)自己身體狀況、制定健身計(jì)劃、確保健身時(shí)人身安全成為難題。生活中普遍的監(jiān)測(cè)設(shè)備笨重且操作復(fù)雜。因而希望有產(chǎn)品可以隨身攜帶監(jiān)測(cè)健康安全。眾所周知，設(shè)備體積小又精密，價(jià)格也會(huì)相應(yīng)的昂貴。也使的這類(lèi)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品難以有效的得到普及并運(yùn)用到生活中。本次設(shè)計(jì)是基于52單片機(jī)的智能手環(huán)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以52單片機(jī)為主控核心模板，采用PulseSensor脈搏傳感器監(jiān)測(cè)心率，采用DS18B20溫度傳感器監(jiān)測(cè)溫度，采用MPU6050陀螺儀采集行走步數(shù)。采集到基本數(shù)據(jù)后經(jīng)STC89C52單片機(jī)處理轉(zhuǎn)換再通過(guò)LCD1602液晶屏顯示。同時(shí)也具備按鍵設(shè)定閾值的功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)蜂鳴器實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警提示人體發(fā)生異常的功能。關(guān)鍵詞：52單片機(jī)、健康、心率、體溫、手環(huán)DesignandimplementationofintelligentBraceletbasedon52singlechipmicrocomputerAbstract:Withthedevelopmentoftechnologyandinformationtechnology.Thegradualmaturityofchipmanufacturingtechnologyhasgraduallyreducedtheproductioncostofcomponents.Asaresult,notonlyaretherealargenumberoftechnologyproductsthatchangeourlives,theyarealsointelligent.Inlife,peopleoftengotofitnessintheirfreetime.However,monitoringone'sphysicalcondition,formulatingafitnessplan,andensuringpersonalsafetyduringfitnesshavebecomedifficult.Thecommonmonitoringequipmentinlifeisheavyandcomplicatedtooperate.Itisthereforehopedthatsomeproductscanbecarriedaroundtomonitorhealthandsafety.Asweallknow,theequipmentissmallandprecise,andthepricewillbecorrespondinglyexpensive.Italsomakesitdifficultforsuchmonitoringproductstobeeffectivelypopularizedandusedinlife.Thisdesignisbasedonthedesignandimplementationofasmartbraceletbasedon52single-chipmicrocomputer,using52single-chipmicrocomputerasthecoretemplate,pulsesensortomonitorheartrate,DS18B20temperaturesensortomonitortemperature,andMPU6050gyroscopetocollectwalkingsteps.Aftercollectingthebasicdata,itisprocessedandconvertedbytheSTC89C52single-chipmicrocomputerandthendisplayedthroughtheLCD1602liquidcrystalscreen.Atthesametime,italsohasthefunctionofsettingthethresholdbykey.Whenthemonitoringdataexceedsthethreshold,thesystemwilltriggerthebuzzertorealizethefunctionofsoundalarmtoremindthehumanbodyofabnormality.

Keywords:52singlechipmicrocomputer,health,heartrate,bodytemperature,bracelet目錄第1章緒論 11.1研究背景和意義 11.1.1基于52單片機(jī)的需求分析 11.1.2本課題的研究意義 21.2設(shè)計(jì)的主要任務(wù)與目標(biāo) 21.2.1設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 21.2.2設(shè)計(jì)的最終目標(biāo) 21.3開(kāi)發(fā)工具 31.4本章小結(jié) 3第2章系統(tǒng)方案論證 42.1系統(tǒng)預(yù)期目標(biāo) 42.2可行性分析論證 42.3功能模塊設(shè)計(jì) 42.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論證 62.5本章小結(jié) 7第3章硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 83.1硬件總體電路 83.2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 93.3輸入模塊電路 103.3.1陀螺儀電路設(shè)計(jì) 103.3.2體溫監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì) 113.3.3心率監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì) 133.4輸出模塊電路 143.4.1LCD1602液晶顯示電路設(shè)計(jì) 143.4.2按鍵電路設(shè)計(jì) 143.4.3蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì) 153.5本章小結(jié) 15第4章軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 174.1主程序設(shè)計(jì) 174.2子程序設(shè)計(jì) 194.2.1屏幕顯示程序 194.2.2陀螺儀子程序設(shè)計(jì) 194.2.3體溫監(jiān)測(cè)子程序設(shè)計(jì) 204.2.4心率采集子程序設(shè)計(jì) 224.2.5報(bào)警子程序設(shè)計(jì) 234.3本章小結(jié) 23第5章系統(tǒng)調(diào)試 245.1功能模塊測(cè)試 245.1.1心率監(jiān)測(cè)數(shù)值有誤差 245.1.2溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出錯(cuò) 255.1.3陀螺儀數(shù)值不合理跳變 255.2測(cè)試總結(jié) 255.2.1目標(biāo)代碼測(cè)試 255.2.2數(shù)據(jù)反饋測(cè)試 255.3本章小結(jié) 26第6章結(jié)論 27參考文獻(xiàn)： 28致謝 29附錄 30PAGE30第1章緒論1.1研究背景和意義1.1.1基于52單片機(jī)智能手環(huán)的需求分析在日常生活中，運(yùn)動(dòng)已然成為我們必不可少的日常活動(dòng)。但卻經(jīng)常會(huì)看到在運(yùn)動(dòng)中猝死的新聞出現(xiàn)，很多猝死的運(yùn)動(dòng)者在身體異常之前都無(wú)法感知到這種不適，此時(shí)如果有一款產(chǎn)品可以通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析人體狀態(tài)。我們便可以通過(guò)當(dāng)前人體狀態(tài)知道運(yùn)動(dòng)量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)體是否會(huì)出現(xiàn)不適。并制定后期運(yùn)動(dòng)方案或者就此終止運(yùn)動(dòng)。同時(shí)發(fā)生異常數(shù)據(jù)時(shí)啟動(dòng)報(bào)警模式，提醒機(jī)主可能會(huì)發(fā)生的疾病。結(jié)合這些需求與功能，智能手環(huán)便成為了一個(gè)很好的研究方向。在人體溫度方面，年初在我國(guó)肆虐的新冠病毒在感染人體后，部分機(jī)體會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，這使得溫度監(jiān)測(cè)十分重要。而在日常中隨時(shí)使用水銀探針監(jiān)測(cè)溫度視乎不切實(shí)際，這便推動(dòng)了便攜式測(cè)溫儀的發(fā)展。使用儀器隨時(shí)測(cè)量成為迫切的需要。在脈搏心率方面，中醫(yī)常通過(guò)把脈來(lái)獲取脈搏信息，依此推斷人體器官的異常。雖然脈診具有簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)、無(wú)痛的特點(diǎn)更容易被患者群體選擇，但也存在著缺陷。首先，把脈的效果好壞取決于醫(yī)生當(dāng)時(shí)手指狀態(tài)。其次，診斷結(jié)果也全靠醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)判斷，使得結(jié)論過(guò)于主觀臆斷。這正是部分西方學(xué)者不認(rèn)同脈診治病的重要原因。再者，這種用手指把脈的技巧很難掌握，需要有足夠經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生才能進(jìn)行把脈。因而往往善于脈診的中醫(yī)非常稀缺。為了健康與傳統(tǒng)中醫(yī)脈學(xué)的傳承，通過(guò)與科技相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測(cè)與提醒，不但給予醫(yī)生最直觀的脈搏情況，同時(shí)使普通民眾也可以通過(guò)心率數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)自己的身體狀況。目前可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)目的的智能手環(huán)已運(yùn)用到多領(lǐng)域，各大科技公司也紛紛發(fā)布自主研發(fā)的智能手環(huán)。除了應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以外，商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸壯大，如日常佩戴的手表、運(yùn)動(dòng)健身時(shí)攜帶的手環(huán)都嵌入了溫度監(jiān)測(cè)和心率測(cè)試的功能，使得手表和手環(huán)越發(fā)的智能。智能手環(huán)市場(chǎng)也因此越來(lái)越壯大。1.1.2本課題的研究意義近些年來(lái)，無(wú)論是國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域都希望可以研發(fā)出一系列無(wú)創(chuàng)非觸式的智能產(chǎn)品，用于人體數(shù)據(jù)的采集。這類(lèi)產(chǎn)品主要的特點(diǎn)就是在測(cè)量過(guò)程中，用于探測(cè)的節(jié)點(diǎn)不需要侵入到機(jī)體內(nèi)破壞機(jī)體性能就可以間接的測(cè)量得到人體生理數(shù)值。而且可以通過(guò)自身結(jié)構(gòu)消除儀表系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差，使測(cè)量得到的數(shù)據(jù)精度更高。特別是在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，都市人都追求輕運(yùn)動(dòng)，讓運(yùn)動(dòng)的人穿戴極其笨重的檢測(cè)設(shè)備是極其缺少人性化的。因而，民眾希望這一類(lèi)智能產(chǎn)品是便于穿戴且不影響機(jī)體運(yùn)動(dòng)的。同時(shí)在運(yùn)動(dòng)途中可以消除各類(lèi)影響，精確的獲取各項(xiàng)數(shù)據(jù)。因而本課題希望通過(guò)使用無(wú)需入侵機(jī)體便可測(cè)量的傳感器設(shè)計(jì)出監(jiān)測(cè)人體溫度、人體心率、機(jī)體運(yùn)動(dòng)軌跡的健康智能手環(huán)。且具備穿戴方便、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。最終解決當(dāng)下社會(huì)急需一款便攜式監(jiān)測(cè)人體健康產(chǎn)品的需求。1.2設(shè)計(jì)的主要任務(wù)與目標(biāo)1.2.1設(shè)計(jì)的主要任務(wù)本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)如下：挑選功能元器件，為硬件設(shè)計(jì)做前提。依據(jù)工作原理對(duì)硬件進(jìn)行電路原路搭配。通過(guò)功能模塊不同工作步驟提前繪畫(huà)程序流程圖。按照確定的程序流程圖編寫(xiě)不同功能模塊的程序指令。比對(duì)預(yù)先期望的效果對(duì)最后實(shí)物進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，最后完成設(shè)計(jì)目標(biāo)功能。1.2.2設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)最后完成設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)陀螺儀模塊采集人體步數(shù)數(shù)據(jù)。通過(guò)心率傳感器監(jiān)測(cè)心率數(shù)據(jù)。通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)人體溫度數(shù)據(jù)。通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置閥值，數(shù)據(jù)超出閥值時(shí)系統(tǒng)報(bào)警提示。1.3開(kāi)發(fā)工具結(jié)合軟件操作與自身學(xué)習(xí)情況，決定在前期使用繪圖軟件AltiumDesigner10對(duì)功能模塊進(jìn)行基礎(chǔ)的原理圖進(jìn)行繪制。之后為使目標(biāo)運(yùn)行文件可以順利完成使用到KEIL4軟件進(jìn)行編寫(xiě)和編譯，之后使用Proteus軟件進(jìn)行仿真測(cè)試。再通過(guò)STC-ISP下載到開(kāi)發(fā)板上。最后通過(guò)串口助手進(jìn)行數(shù)據(jù)與電腦的交互，檢測(cè)代碼運(yùn)行情況與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。第2章系統(tǒng)方案論證2.1系統(tǒng)預(yù)期目標(biāo)本系統(tǒng)希望通過(guò)心率傳感器、體溫傳感器和計(jì)步模塊收集數(shù)據(jù)傳達(dá)到主控芯片得到我們可以讀懂的數(shù)據(jù)并在屏幕上以字符和數(shù)字的形式顯示。并在便于我們燒寫(xiě)代碼的同時(shí)實(shí)現(xiàn)供電。因而希望實(shí)現(xiàn)的功能如下：主控芯片：接收傳感器收集的信息并轉(zhuǎn)換成所需數(shù)據(jù)再傳至屏幕顯示。顯示器件：將所需顯示的字符和數(shù)字信息顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。心率傳感器：收集心率信息產(chǎn)生的物理量。最終獲得心率數(shù)據(jù)體溫傳感器：通過(guò)物理方法直接檢測(cè)到溫度。計(jì)步模塊：通過(guò)不同物理的轉(zhuǎn)換得到步數(shù)信息和公里數(shù)。2.2可行性分析論證技術(shù)層次：硬件方面是簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)傳感器。如陀螺儀、液晶模塊等，且課程中都有接觸。傳感器運(yùn)作原理與接線都可掌握。在軟件方面用到大學(xué)期間學(xué)習(xí)的C語(yǔ)言，且各功能實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單。依據(jù)自身能力都可完成。因此，本次設(shè)計(jì)的技術(shù)層次是可行的。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)層次：在醫(yī)療領(lǐng)域，大型醫(yī)院使用手環(huán)對(duì)患者進(jìn)行身體監(jiān)測(cè)。使醫(yī)治有效率提高。健身領(lǐng)域，更多人希望有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自己運(yùn)動(dòng)的攜帶式智能設(shè)備，智能手環(huán)完美契合需要。智能手環(huán)在社會(huì)市場(chǎng)上是炙手可熱的產(chǎn)品，因而具備市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)可行性。2.3功能模塊設(shè)計(jì)1、主控芯片的選擇選擇一：使用MSP430單片機(jī)作為主控芯片MSP430單片機(jī)的性能和封裝度高且耗能低，尋址范圍達(dá)64k使運(yùn)行穩(wěn)定。430單片機(jī)的特點(diǎn)很適合作為主控芯片，但缺點(diǎn)是430單片機(jī)多用在供電的便攜式儀器且開(kāi)發(fā)難度較大，價(jià)格昂貴。選擇二：使用STC89C52單片機(jī)作為主控芯片STC89C52單片機(jī)的RAM具有512k字節(jié)，是一款低耗能、高性價(jià)比的微控制器。使用51內(nèi)核使它兼?zhèn)?1單片機(jī)的所有功能。不但有串口、復(fù)位等資源，還具備多個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器。且價(jià)格低廉。正因性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，所有本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮。綜合兩種芯片。在運(yùn)行效率上，430單片機(jī)有較大優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格昂貴。再結(jié)合平時(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，本次設(shè)計(jì)采用選擇二。2、計(jì)步功能模塊選擇選擇一：MMA7455數(shù)字加速傳感器模塊MMA7455L加速度傳感器具備數(shù)字輸出、低功耗。通過(guò)檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)和方向來(lái)改變輸出電壓值。缺點(diǎn)本身是集成電路，體積大、價(jià)格貴，不適合智能手環(huán)的計(jì)步模塊。選擇二：MPU6050陀螺儀模塊MPU6050使用整合性6軸使其免除組合陀螺儀與加速器時(shí)間軸之差問(wèn)題，具備較好的封裝性。而且價(jià)格低、精準(zhǔn)度較高。綜上分析，結(jié)合本次設(shè)計(jì)，MMA7455數(shù)字加速傳感器模塊體積較大。而MPU6050陀螺儀傳感器模塊實(shí)現(xiàn)大體需求。因而選擇方案二。3、體溫監(jiān)測(cè)功能模塊的選擇選擇一：熱敏電阻熱敏電阻的內(nèi)部電阻會(huì)隨著附近溫度的變化而改變阻值，促使相關(guān)物理量變化。經(jīng)處理得到對(duì)應(yīng)體溫?cái)?shù)據(jù)。熱敏電阻具備靈敏度高、體積小、使用方便等特點(diǎn)。選擇二：使用DS18B20作為體溫傳感器模塊DS18B20是常見(jiàn)且專(zhuān)用于溫度檢測(cè)的功能模塊。被看中的特點(diǎn)如下：接口是一種獨(dú)特的單線方式。測(cè)溫范圍：－55℃～+125℃。無(wú)需要任何外圍元件便可使用綜上介紹，DS18B20溫度傳感器模塊可以直接進(jìn)行數(shù)字化且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)更適合于本次設(shè)計(jì)。因此選擇方案二。4、心率測(cè)量功能模塊的選擇選擇一：使用壓電感應(yīng)式傳感器獲取心率信息壓電感應(yīng)式傳感器測(cè)量心率時(shí)需要將配套外設(shè)套在手臂并對(duì)其加壓。因人體心率波動(dòng)會(huì)有明顯收縮效應(yīng)，使傳感器輸出壓力值發(fā)生改變，再通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到我們看到的心率和血壓數(shù)據(jù)。這類(lèi)傳感器用在醫(yī)療設(shè)備上，數(shù)據(jù)精度極高。但成本昂貴。選擇二：使用紅外功能模塊獲取心率信息紅外方式監(jiān)測(cè)心率是依據(jù)光電容積法將紅外光波動(dòng)轉(zhuǎn)換成電流的轉(zhuǎn)換元件，紅外光的波動(dòng)值由紅外發(fā)射二極管和接收三極管按函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成電流量輸出。人體手指上血液流動(dòng)與脈動(dòng)會(huì)產(chǎn)生心率變化引起紅外光波動(dòng)。而被傳感器所采集。綜上所述，紅外傳感器測(cè)量只需將傳感器放于手上就可測(cè)量，無(wú)需通過(guò)外設(shè)加壓。操作簡(jiǎn)單，成本低。因而選擇方案二。5、顯示模塊的選擇選擇一：數(shù)碼管顯示數(shù)碼管常用來(lái)顯示簡(jiǎn)單的數(shù)字信息，因價(jià)格低廉被廣泛使用。在使用中，雖然屏幕亮度高、數(shù)據(jù)顯示快，但顯示一個(gè)數(shù)字需要8個(gè)接口，過(guò)于浪費(fèi)資源。在多位或復(fù)雜顯示時(shí)，就要占用更多接口，電路也相對(duì)復(fù)雜。選擇二：LCD1602液晶顯示屏顯示LCD1602液晶屏不但能顯示數(shù)字還能顯示字符，且可同時(shí)顯示多位信息，畫(huà)面也較好看。唯一的缺點(diǎn)是液晶屏的價(jià)格是數(shù)碼管的好幾倍。綜上分析，本次設(shè)計(jì)顯示的信息有字符與數(shù)字，且是多位顯示。主控芯片是52單片機(jī)，提供的I/O串口有限。為使測(cè)量結(jié)果實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互。因而采用選擇二。2.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論證通過(guò)不同需求下功能模塊的論證。結(jié)合預(yù)期目標(biāo)的需求以及可行性的要求，最后將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為四部分，分別從采集功能模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)反饋模塊、數(shù)據(jù)輸入模塊。其中采集功能模塊分為心率、體溫、步數(shù)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)處理模塊以STC89C52單片機(jī)為主控芯片完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)反饋模塊可分為數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)比較異常后的報(bào)警提醒，數(shù)據(jù)輸入模塊通過(guò)鍵盤(pán)輸入觸發(fā)指令。因此整體思路可以理解為：數(shù)據(jù)采集：用到心率模塊、體溫模塊和計(jì)步模塊采集物理量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：將收集的數(shù)據(jù)通過(guò)51單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)顯示：將轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)通過(guò)屏幕顯示。鍵盤(pán)輸入：通過(guò)按鍵形式完成閾值改變與數(shù)據(jù)發(fā)送警告報(bào)警：當(dāng)顯示值超過(guò)閾值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警模塊。預(yù)期目標(biāo)用到硬件設(shè)備有：51單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊MPU6050陀螺儀傳感器模塊LCD1602液晶模塊PulseSensor脈搏檢測(cè)模塊DS18B20體溫監(jiān)測(cè)模塊蜂鳴器聲音報(bào)警模塊按鍵模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第3章硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 本章通過(guò)前期系統(tǒng)方案的論證確定了基本需要實(shí)現(xiàn)的功能以及需要用到的功能模塊，以此進(jìn)行基礎(chǔ)的硬件設(shè)計(jì)，首先總體確定整個(gè)電路的設(shè)計(jì)并確定框圖，之后再通過(guò)輸入與輸出分別對(duì)不同功能模塊進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，3.1硬件總體電路通過(guò)對(duì)功能模塊的選擇，確定了51單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、MPU6050陀螺儀模塊、LCD1602液晶顯示模塊、PulseSensor脈搏檢測(cè)模塊、DS18B20體溫監(jiān)測(cè)模塊、蜂鳴器模塊、按鍵模塊?，F(xiàn)將這些模塊通過(guò)軟件繪制成簡(jiǎn)單框圖如下：圖3-1完整設(shè)計(jì)框圖通過(guò)上述的硬件結(jié)構(gòu)，預(yù)期在硬件方面實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：數(shù)據(jù)處理：51單片機(jī)最小系統(tǒng)處理物理量信息得到我們熟悉的模擬信息。心率數(shù)據(jù)采集：通過(guò)紅外技術(shù)將人體心率的變化采集回來(lái)。溫度數(shù)據(jù)采集：通過(guò)溫度傳感器阻值隨溫度的變化而變化，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。步數(shù)信息采集：通過(guò)陀螺儀三軸重力傳感器的電壓變化而采集到相關(guān)數(shù)據(jù)。按鍵效果：通過(guò)四個(gè)按鍵并聯(lián)的形式，當(dāng)按鍵按下觸發(fā)對(duì)應(yīng)功能。報(bào)警模塊：最小系統(tǒng)監(jiān)控閾值和采集數(shù)據(jù)的大小，當(dāng)出現(xiàn)異常便觸發(fā)報(bào)警。3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)最為核心的控制部分是由STC89C52芯片、電源電路、復(fù)位電路和晶振時(shí)鐘電路組成的51單片機(jī)最小系統(tǒng)。時(shí)鐘電路中：接入XTAL1（19引腳）：內(nèi)部晶振電路輸入端口接入XTAL2（18引腳）：內(nèi)部晶振電路輸出端口復(fù)位電路中：接入RST（9引腳）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位引腳。電源電路中：接入VCC（31引腳）：EA（Vpp）電源引腳。51單片機(jī)最小系統(tǒng)主要依靠時(shí)鐘模塊的晶振得到周期性時(shí)鐘信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)器作用，可以在一定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理和轉(zhuǎn)換。原理圖如圖3-2。圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)（1）時(shí)鐘電路51單片機(jī)的節(jié)拍由晶體振蕩器提供，而時(shí)鐘電路就是晶體振蕩器的角色。主控芯片的操作須在這個(gè)節(jié)拍的控制下進(jìn)行。因此主控芯片是通過(guò)軟件讓單片機(jī)根據(jù)時(shí)鐘來(lái)做相應(yīng)工作。時(shí)鐘電路的正常工作是由外部時(shí)鐘方式提供工作時(shí)序。本次采用了一個(gè)11.0592MHZ的晶振和兩個(gè)22PF的瓷片電容器件構(gòu)成了震蕩電路為單片機(jī)提供時(shí)鐘。51單片機(jī)的時(shí)鐘電路原理圖如圖3-3圖3-3時(shí)鐘電路 圖3-4復(fù)位電路（2）復(fù)位電路51單片機(jī)的復(fù)位電路分為：手動(dòng)復(fù)位方式，和上電復(fù)位。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，復(fù)位電路采用上電系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位的方式進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。51單片機(jī)上電復(fù)位電路由220UF電容器件和10K電阻構(gòu)成。因?yàn)殡娙輧?nèi)的電壓是不能突變的，所有當(dāng)上電時(shí)刻電容沒(méi)有充電時(shí)兩端電壓就為零，此時(shí)，給予復(fù)位脈沖，電源給電容充電，直至電容兩端電壓等于電源電壓，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。復(fù)位電路用于控制主控芯片的狀態(tài)。在系統(tǒng)受到干擾出現(xiàn)程序錯(cuò)誤或系統(tǒng)死機(jī)的時(shí)候，啟動(dòng)復(fù)位操作，主控芯片內(nèi)燒錄的代碼會(huì)重新執(zhí)行。復(fù)位電路原理圖如圖3-43.3輸入模塊電路3.3.1陀螺儀電路設(shè)計(jì)人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重心會(huì)隨著人體的運(yùn)動(dòng)，在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)規(guī)律性變化，三軸重力傳感器對(duì)此敏感，隨重力變化，其輸出電壓也會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化。周洲.基于單片機(jī)的運(yùn)動(dòng)計(jì)步器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].智能城市,2016,2(12):2-3.周洲.基于單片機(jī)的運(yùn)動(dòng)計(jì)步器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].智能城市,2016,2(12):2-3.由此可知陀螺儀的工作流程。如圖3-5MPU6050的電路由5V/3.3V電源輸入。SDA，SCL連接到單片機(jī)，INT產(chǎn)生中斷信號(hào)連接至單片機(jī)。注意到使用的主控芯片為52單片機(jī)需給SDA和SCL加上上拉電阻。圖3-5MPU6050電路3.3.2體溫監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)DS18B20的工作原理： 因?yàn)榈蜏卣袷幤鞯念l率隨溫度變化較小，而高溫度振蕩器頻率變化明顯，當(dāng)?shù)蜏囟日袷幤髯兓?，減法計(jì)數(shù)器觸發(fā)減1，當(dāng)初值減到0時(shí)，溫度寄存器(根據(jù)硬件特性最低-55°，所以基數(shù)為-55)加1。當(dāng)高溫度振蕩器觸發(fā)減法計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，停止工作。此時(shí)溫度寄存器內(nèi)的數(shù)值就是監(jiān)測(cè)到的溫度值。DS18B20無(wú)需外部電源。但需通過(guò)開(kāi)漏模式連接總線，并給控制引腳加上上拉電阻。結(jié)構(gòu)圖如圖3-6內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖3-6DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20高速暫存存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成，分為：表3-1寄存器對(duì)應(yīng)表序號(hào)寄存器名稱(chēng)作

用序號(hào)寄存器名稱(chēng)0溫度低字節(jié)以16位補(bǔ)碼形式存放4配置寄存器1溫度高字節(jié)5、6、7保留2高溫閾值存放溫度上限8CRC3低溫閾值存放溫度下限器件斷電時(shí)，EEPROM寄存器的數(shù)據(jù)將會(huì)被保留，再次上電后，數(shù)據(jù)將重新加載到對(duì)應(yīng)寄存器，通過(guò)命令也可隨時(shí)將數(shù)據(jù)從EEPROM重新加載到暫存器。表3-2溫度寄存器數(shù)據(jù)格式字節(jié)7字節(jié)6字節(jié)5字節(jié)4字節(jié)3字節(jié)2字節(jié)1字節(jié)0低字節(jié)232221202-12-22-32-4字節(jié)15字節(jié)14字節(jié)13字節(jié)12字節(jié)11字節(jié)10字節(jié)9字節(jié)8高字節(jié)SSSSS262524S=SIGNDS18B20中數(shù)據(jù)是以16位二進(jìn)制形式顯示，S為符號(hào)位（正數(shù)S=0，負(fù)數(shù)S=1）。默認(rèn)分辨率為12位時(shí)，寄存器中所有位都將是有效數(shù)據(jù)。表3-3主要指令代號(hào)表格指令約定代碼操作說(shuō)明溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，結(jié)果存入RAM中讀暫存器0BEH讀暫存器9字節(jié)內(nèi)容寫(xiě)暫存器4EH將數(shù)據(jù)寫(xiě)入暫存器的TH、TL字節(jié)寫(xiě)時(shí)序：主控芯片向DS18B20寫(xiě)入邏輯1或0至少要60us，且兩次獨(dú)立的“寫(xiě)時(shí)隙”之間至少需lus的恢復(fù)時(shí)間。讀時(shí)序：在單片機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)指命后，立刻產(chǎn)生讀時(shí)序，先將總線拉低至少1us，DS18B20才開(kāi)始向總線發(fā)送邏輯1或0。謝延興.基于AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電技術(shù),2009,32(04):60-61.謝延興.基于AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電技術(shù),2009,32(04):60-心率監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)紅外光源和三極管光敏設(shè)備在同一側(cè)，紅外光源的光經(jīng)手指反射到感光設(shè)備。當(dāng)手指組織的半透明度較大，紅外光二級(jí)管發(fā)射出透過(guò)手指的光強(qiáng)很弱，光敏三極管無(wú)法導(dǎo)通，導(dǎo)致輸出端高電平，當(dāng)手指半透明度數(shù)值較小，輸出端為低電平。黃川.基于單片機(jī)的數(shù)字心率計(jì)設(shè)計(jì)[J].科技資訊,2013(26):14+16.黃川.基于單片機(jī)的數(shù)字心率計(jì)設(shè)計(jì)[J].科技資訊,2013(26):14+16.圖3-7反射式心率檢測(cè)方法工作原理通過(guò)圖3-8信號(hào)采集電路，U3為紅外發(fā)射二極管和光敏三極管。二極管中電流越大，發(fā)射角越小，產(chǎn)生強(qiáng)度就越大。基于光敏三極管靈敏度，R21選擇270Ω。當(dāng)干擾光線較強(qiáng)的時(shí)，輸入端電壓變化大，用C8、C9串聯(lián)組成雙極性耦合電容隔斷。圖3-8信號(hào)采集電路3.4輸出模塊電路3.4.1LCD1602液晶顯示電路設(shè)計(jì)LCD1602液晶屏可以存儲(chǔ)160種不同的字符編碼，一個(gè)字符在存儲(chǔ)器中僅有一個(gè)編碼，使顯示更簡(jiǎn)單。工作過(guò)程中，微機(jī)提前獲取顯示的點(diǎn)陣碼，一個(gè)字符占32B。通過(guò)給予顯示的X軸與Y軸(行列號(hào))每個(gè)位置的列數(shù)就可以找到顯示位置顯示字符的第一個(gè)字節(jié)，光標(biāo)逐漸加1送上下一位，直到32B顯示完畢就完成一個(gè)字的顯示。在本次系統(tǒng)中，通過(guò)連接液晶屏DB0-DB7與主控芯片P0.0-P0.7；液晶屏RS、RW、EN分別與芯片P2.5、P2.6、P2.7連接。LCD1602液晶屏原理圖與接線如圖3-9：圖3-9LCD1602液晶顯示模塊接線圖3.4.2按鍵電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)采用4個(gè)獨(dú)立按鍵串聯(lián)連接完成輸入操作。通過(guò)物理按壓使內(nèi)部接通通電。當(dāng)松手就自動(dòng)抬起，從而切斷電路。當(dāng)其中一個(gè)按下執(zhí)行對(duì)應(yīng)功能。按鍵是K1、K2、K3、K4，完成數(shù)據(jù)發(fā)送，閾值選擇、閾值+1、閾值-1。圖3-10按鍵電路接線圖3.4.3蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中，報(bào)警信號(hào)通過(guò)有源蜂鳴器元件實(shí)現(xiàn)。在蜂鳴器響起的同時(shí)還帶動(dòng)一個(gè)達(dá)到聲音報(bào)警的效果。蜂鳴器通過(guò)8550三極管驅(qū)動(dòng)，當(dāng)主控芯片輸出低電平時(shí)，三極管產(chǎn)生電流而驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。只有主控芯片輸出下一次低電平，蜂鳴器才關(guān)閉。LED燈通過(guò)二極管驅(qū)動(dòng)，當(dāng)單片機(jī)輸出低電壓時(shí)，LED燈點(diǎn)亮。當(dāng)單片機(jī)下次輸出高電壓后，LED燈才會(huì)滅。蜂鳴器上接口接入單片機(jī)P2.5，LED燈接口接入單片機(jī)P2.6。具體接線如圖3-11圖3-11蜂鳴器與LED接線圖第4章軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)用到的軟件主要功能是驅(qū)動(dòng)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集數(shù)據(jù)由單片機(jī)最小系統(tǒng)中函數(shù)轉(zhuǎn)化為需要的數(shù)據(jù)。再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯示碼在屏幕中顯示。通過(guò)在最小系統(tǒng)中比對(duì)閾值大小，出現(xiàn)異常情況啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警?？傮w流程可以整理為：圖4-1總體流程圖4.1主程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)軟件為人體健康數(shù)值監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)上電后進(jìn)行系統(tǒng)初始化。之后各傳感器開(kāi)始工作收集體溫和心率信息并檢測(cè)是否發(fā)生移動(dòng)，如果移動(dòng)則進(jìn)行步數(shù)監(jiān)測(cè)，經(jīng)STC89C52芯片處理計(jì)算得到數(shù)值，通過(guò)LCD1602液晶屏顯示。最后檢測(cè)數(shù)值是否超過(guò)閾值，如果超過(guò)則觸發(fā)報(bào)警裝置。軟件總流程圖如下：圖4-2主程序流程圖4.2子程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的人體健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。子程序主要有：液晶顯示程序、心率采集子程序、體溫監(jiān)測(cè)子程序、陀螺儀子程序、報(bào)警子程序、按鍵控制子程序。4.2.1屏幕顯示程序LCD1602液晶屏通過(guò)控制線和數(shù)據(jù)線共同完成驅(qū)動(dòng)，并嚴(yán)格執(zhí)行液晶驅(qū)動(dòng)底層時(shí)序。液晶顯示子程序流程圖如下：圖4-3液晶顯示子程序流程圖驅(qū)動(dòng)液晶屏幕首先需要確定顯示位置即液晶坐標(biāo)的位置。只有確定位置才能確保顯示數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)花屏，設(shè)置坐標(biāo)需要在2行16列范圍內(nèi)設(shè)置。之后確定顯示類(lèi)型是數(shù)字還是字母。最后才能調(diào)用對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)函數(shù)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。4.2.2陀螺儀子程序設(shè)計(jì)運(yùn)用MPU-6050陀螺儀進(jìn)行步數(shù)計(jì)算。對(duì)系統(tǒng)、IIC接口、定時(shí)器和中斷等進(jìn)行初始化。檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)是否偏移使陀螺儀觸發(fā)定時(shí)器中斷。后讀取數(shù)據(jù)處理，通過(guò)PID控制器發(fā)出電機(jī)信號(hào)。再檢測(cè)本次工作是否結(jié)束。最后數(shù)值通過(guò)串口輸出。圖4-7陀螺儀子程序流程圖4.2.3體溫監(jiān)測(cè)子程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中，DS18B20傳感器內(nèi)部設(shè)定有基數(shù)值，所以先對(duì)硬件復(fù)位初始化，然后分別觸發(fā)低、高溫度振蕩器產(chǎn)生振幅觸發(fā)不同計(jì)數(shù)器的加減。之后進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的讀取，當(dāng)確定讀取完畢后進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。最后在存入發(fā)送的溫度暫存區(qū)準(zhǔn)備發(fā)送。具體操作如下圖：圖4-5讀取溫度流程圖體溫監(jiān)測(cè)子程序流程圖如圖：圖4-6體溫監(jiān)測(cè)子程序流程圖 總體流程可以理解為：預(yù)先運(yùn)算室內(nèi)溫度顯示在屏幕上，當(dāng)溫度發(fā)送變化是觸發(fā)上電，溫度振蕩器開(kāi)始工作，運(yùn)算出數(shù)值后再檢驗(yàn)，最后發(fā)送到顯示屏上顯示目前溫度。4.2.4心率采集子程序設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，用到PulseSensor脈搏傳感器模塊測(cè)量心率數(shù)據(jù)。經(jīng)PulseSensor脈搏傳感器模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)到STC89C52芯片引起外部中斷，這時(shí)觸發(fā)定時(shí)器發(fā)生計(jì)算時(shí)間段的心率次數(shù)，再通過(guò)心率次數(shù)和時(shí)間的轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)，得到每分鐘的心率數(shù)據(jù)。最后通過(guò)液晶屏顯示。心率采集子程序流程圖如下：圖4-4心率采集子程序流程圖4.2.5報(bào)警子程序設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)通過(guò)8550三極管等待I/O接口輸出低電平使三極管導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。等待下一次輸出低電平才關(guān)閉蜂鳴器。在報(bào)警的同時(shí)給予LED燈一個(gè)低電壓使其電亮，當(dāng)關(guān)閉蜂鳴器時(shí)也給LED燈一個(gè)高電壓實(shí)現(xiàn)滅燈。報(bào)警子程序流程圖如下：圖4-8報(bào)警子程序流程圖第5章系統(tǒng)調(diào)試 結(jié)合前面的設(shè)計(jì)，實(shí)物的大體功能都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。結(jié)合預(yù)期效果，智能手環(huán)可以實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的檢測(cè)心率、溫度隨人體溫度變化而變化、步數(shù)按照實(shí)際行走情況統(tǒng)計(jì)，最后還可以比對(duì)數(shù)據(jù)與閾值的大小給予反饋。最后進(jìn)行各功能的測(cè)試，觀察與預(yù)期不同的效果，加以更正達(dá)到最后理想的數(shù)值。5.1功能模塊測(cè)試5.1.1心率監(jiān)測(cè)數(shù)值有誤差對(duì)實(shí)物進(jìn)行調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)得到數(shù)值與水銀測(cè)量數(shù)值存在誤差，原因是紅外傳感器通過(guò)監(jiān)測(cè)血液流動(dòng)產(chǎn)生的透光度不同而產(chǎn)生非常微弱的電信號(hào)。有時(shí)候過(guò)于弱而無(wú)法發(fā)生脈沖電平觸發(fā)定時(shí)器中斷，導(dǎo)致數(shù)值不正常(如圖5-1)正常情況下應(yīng)該在60-100之間。因而在調(diào)試過(guò)程中通過(guò)多次修改傳感器參數(shù)，使這一電信號(hào)處理得到較穩(wěn)定的脈沖電平。最后得到與水銀測(cè)量數(shù)據(jù)出入不大的數(shù)值。圖5-1心率因電信號(hào)過(guò)低無(wú)法正常測(cè)量圖5-2溫度顯示異常5.1.2溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出錯(cuò)初次調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)溫度傳感器反饋數(shù)值每次都不改變(如圖5-2)，且數(shù)值明顯不是人體溫度。一開(kāi)始認(rèn)為是寄存器發(fā)送出現(xiàn)問(wèn)題，于是多次修改程序。但效果不明顯，數(shù)值仍然是不合理數(shù)。最后通過(guò)對(duì)電路及接口的分析，發(fā)現(xiàn)是沒(méi)有給傳感器一個(gè)上拉電阻。5.1.3陀螺儀數(shù)值不合理跳變運(yùn)行陀螺儀程序時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單片機(jī)處于傾斜狀態(tài)時(shí)步數(shù)快速累加。而當(dāng)平放單片機(jī)時(shí)步數(shù)卻不累加。先是檢測(cè)了程序代碼，基本檢測(cè)沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。之后是查看接口連接是否出現(xiàn)接口錯(cuò)誤，但也沒(méi)有出現(xiàn)致命失誤。最后研究陀螺儀工作原理，發(fā)現(xiàn)是傳感器阻值過(guò)小，導(dǎo)致其靈敏度過(guò)大。加上之前接口的小失誤，最后解決了這個(gè)問(wèn)題。5.2測(cè)試總結(jié)5.2.1目標(biāo)代碼測(cè)試本設(shè)計(jì)用的代碼為C語(yǔ)言，在校期間學(xué)習(xí)最多的就是C語(yǔ)言。開(kāi)發(fā)工具是用到學(xué)習(xí)過(guò)的KEIL4，不僅編寫(xiě)代碼界面簡(jiǎn)潔，函數(shù)調(diào)用也簡(jiǎn)單，支持編譯。在編譯過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)參數(shù)錯(cuò)誤、函數(shù)調(diào)用與指針問(wèn)題，多次進(jìn)行修正。直至編譯生成目標(biāo)文件(.HEX)。最后通過(guò)下載到開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試。在這一步注意到52單片機(jī)在一次下載后需要單片機(jī)掉電，電量放光后上電（冷啟動(dòng)）才能進(jìn)行下一次下載。同時(shí)需要為PC端安裝單片機(jī)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，再通過(guò)USB口連接才能識(shí)別到主控芯片。最后總結(jié)整個(gè)軟件程序流程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)驅(qū)動(dòng)安裝；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)；通過(guò)KEIL軟件進(jìn)行編譯得到目標(biāo)文件，下載目標(biāo)文件到主控芯片。檢測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行，如不滿足要求則重復(fù)上面過(guò)程。5.2.2數(shù)據(jù)反饋測(cè)試在通過(guò)串口助手對(duì)所有收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察的過(guò)程中，多次遇到數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤的情況，并回到硬件和軟件進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)許多錯(cuò)誤是不經(jīng)意間犯下。在多次修正后得到如下正常的數(shù)據(jù)反饋圖：圖5-1串口助手?jǐn)?shù)據(jù)反饋在圖中可以清楚看到：第一行為初始數(shù)據(jù)，溫度為室溫，心率尚未檢測(cè)，步數(shù)未移動(dòng)第二行進(jìn)行了心率檢測(cè)，僅僅心率改變了，測(cè)得此時(shí)心率為75次/分鐘 第三行進(jìn)行了步數(shù)檢測(cè)，僅僅改變了步數(shù)從000變化到008 第四行進(jìn)行了溫度檢測(cè)，用手去捂住溫度傳感器，測(cè)定手溫度為30°。在提高了功能模塊數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度以后，基于52單片機(jī)的智能手環(huán)也基本完成預(yù)期設(shè)想。第6章結(jié)論在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，先確定了基于硬件制作實(shí)物的思路。在大量閱讀了資料與文獻(xiàn)后，確定自己可以完成基于52單片機(jī)的智能手環(huán)設(shè)計(jì)，并咨詢指導(dǎo)老師獲得認(rèn)可。在學(xué)習(xí)制作的過(guò)程中，通過(guò)資料的學(xué)習(xí)與代碼的研究讓自己學(xué)習(xí)到很多不懂的原理也復(fù)習(xí)了許多遺忘的知識(shí)。通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)操結(jié)合三年的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。最后產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)以下功能：體溫檢測(cè)，心率檢測(cè)，步數(shù)統(tǒng)計(jì)，按鍵輸入，異常警告。本次設(shè)計(jì)在基本完成預(yù)期設(shè)想的結(jié)果同時(shí)，還存在些微小問(wèn)題，匯總?cè)缦拢海?）液晶顯示無(wú)法顯示漢字和圖像，只能以英文顯示數(shù)據(jù)（2）心率、體溫、計(jì)步采用基礎(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)精確度欠缺。（3）開(kāi)發(fā)板體積較大。雖然理想是便攜式手環(huán)，但最后成品因采用基礎(chǔ)模塊導(dǎo)致體積較大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的手環(huán)。綜合優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，本次基本完成預(yù)期設(shè)想，雖有缺陷，但總體已實(shí)現(xiàn)智能手環(huán)的功能。效果是令人滿意的，因而本次設(shè)計(jì)較為成功。參考文獻(xiàn)：周洲.基于單片機(jī)的運(yùn)動(dòng)計(jì)步器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].智能城市,2016,2(12):2-3.黃志勇.基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易便攜式人體心率體溫計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工 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電腦無(wú)法識(shí)別U盤(pán)該怎么辦HYPERLINK電腦無(wú)法識(shí)別U盤(pán)怎么辦?打開(kāi)我的電腦上單擊右鍵，在快捷菜單里，選擇“管理”，打開(kāi)“計(jì)算機(jī)管理”窗口。在計(jì)算機(jī)管理窗口里，選擇“存儲(chǔ)”下面的“磁盤(pán)管理”，如果看得到?jīng)]有盤(pán)符的U盤(pán)，那么在這個(gè)U盤(pán)上按鼠標(biāo)右鍵，選擇“更改驅(qū)動(dòng)器名稱(chēng)和路徑”選項(xiàng)，就打開(kāi)了“更改……的驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框。再點(diǎn)擊“更改”按鈕，打開(kāi)“更改驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”的對(duì)話框，在“指定以下驅(qū)動(dòng)器號(hào)”的右邊下拉列表里，選擇你希望分配給U盤(pán)的驅(qū)動(dòng)器號(hào)，盡可能靠后選擇，比如X、Y、Z，選擇好后，單擊確定按鈕，回到上一次“更改……的驅(qū)動(dòng)器號(hào)和路徑”對(duì)話框窗口，再一次單擊確定，就回到“計(jì)算機(jī)管理”窗口。至此，如果一切正常，就給U盤(pán)單獨(dú)設(shè)置了一個(gè)長(zhǎng)久使用的驅(qū)動(dòng)器號(hào)，并卻，不受虛擬驅(qū)動(dòng)器的影響了。建議將U盤(pán)插到電腦上，看任務(wù)欄中是否顯示圖標(biāo)，如果顯示，在我的電腦點(diǎn)右鍵查看屬性——高級(jí)——硬件——設(shè)備管理器——查看里面是否有問(wèn)號(hào)的設(shè)備，在問(wèn)號(hào)設(shè)備上點(diǎn)右鍵——更新驅(qū)動(dòng)程序然后下一步——否暫時(shí)不連接到網(wǎng)絡(luò)——下一步自動(dòng)安裝軟件（推薦）就可以了另外：系統(tǒng)不認(rèn)U盤(pán)的幾種處理方法1.禁用主板usb設(shè)備。管理員在CMOS設(shè)置里將USB設(shè)備禁用，并且設(shè)置BIOS密碼，這樣U盤(pán)插到電腦上以后，電腦也不會(huì)識(shí)別。這種方法有它的局限性，就是不僅禁用了U盤(pán)，同時(shí)也禁用了其他的usb設(shè)備，比如usb鼠標(biāo)，usb光驅(qū)等。所以這種方法管理員一般不會(huì)用，除非這臺(tái)電腦非常重要，值得他舍棄掉整個(gè)usb總線的功能。但是這種屏蔽也可以破解，即便設(shè)置了密碼。整個(gè)BIOS設(shè)置都存放在CMOS芯片里，而COMS的記憶作用是靠主板上的一個(gè)電容供電的。電容的電來(lái)源于主板電池，所以，只要把主板電池卸下來(lái)，用一根導(dǎo)線將原來(lái)裝電池的地方正負(fù)極短接，瞬間就能清空整個(gè)CMOS設(shè)置，包括BIOS的密碼。隨后只需安回電池，自己重新設(shè)置一下CMOS，就可以使用usb設(shè)備了。（當(dāng)然，這需要打開(kāi)機(jī)箱，一般眾目睽睽之下不大適用~~）2.修改注冊(cè)表項(xiàng)，禁用usb移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。打開(kāi)注冊(cè)表文件，依次展開(kāi)"HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\usbehci”雙擊右面的“Start”鍵，把編輯窗口中的“數(shù)值數(shù)據(jù)”改為“4”，把基數(shù)選擇為“十六進(jìn)制”就可以了。改好后注銷(xiāo)一下就可以看見(jiàn)效果了。為了防止別人用相同的方法來(lái)破解，我們可以刪除或者改名注冊(cè)表編輯器程序。提示：“Start”這個(gè)鍵是USB設(shè)備的工作開(kāi)關(guān)，默認(rèn)設(shè)置為“3”表示手動(dòng)，“2”是表示自動(dòng)，“4”是表示停用。3.在computermanagement里將removablestorage的使用權(quán)限禁止。computermanagement是一個(gè)windows管理組件，可以在控制面板——管理工具——計(jì)算機(jī)管理打開(kāi)。在該工具窗口中storage——removablestorage——property中，general項(xiàng)，可以控制系統(tǒng)托盤(pán)是否顯示security則可以管理移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用權(quán)限。在security中將普通用戶的使用權(quán)限降低，就可以達(dá)到禁用u盤(pán)的目的。破解的方法也很簡(jiǎn)單，管理員降低普通用戶移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用權(quán)限，但未必禁用computermanagement的使用權(quán)限。普通用戶可以通過(guò)這個(gè)工具解除usb移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用權(quán)限限制。另外，值得一提的是，如果u盤(pán)插到電腦上后可以驅(qū)動(dòng)，但是我的電腦里卻沒(méi)有盤(pán)符，很有可能是管理員改動(dòng)了u盤(pán)的默認(rèn)盤(pán)符，使得我的電腦不能識(shí)別。這種情況，可以在movablestorage中看到u盤(pán)驅(qū)動(dòng)器?？梢栽趗盤(pán)驅(qū)動(dòng)器屬性設(shè)置里為u盤(pán)重新分配一個(gè)盤(pán)符，再重新插拔一次u盤(pán)，就可以在我的電腦里看到u盤(pán)的盤(pán)符了。一、首先可以將該U盤(pán)換到別的機(jī)器上，看使用是否正常。如果排除了硬件損壞的可能，一般就是軟件方面有問(wèn)題。在WindowsXP+SP1操作系統(tǒng)下，有些USB2.0設(shè)備的確常常出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的問(wèn)題，可以試試安裝設(shè)備自帶的USB2.0驅(qū)動(dòng)程序。另外最好不要使用USB延長(zhǎng)線，防止因?yàn)楣╇姴蛔愣斐刹环€(wěn)定現(xiàn)象。如果仍無(wú)效，可以在主板BIOS設(shè)定中，將USB接口強(qiáng)行設(shè)置為USB1.1傳輸速率。二、（適用于WIN98）啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，進(jìn)入主板BIOS設(shè)置，檢查BIOS中USB的相關(guān)選項(xiàng)是否已經(jīng)打開(kāi)：OnChipUSB設(shè)定為Enabled；USBController設(shè)定為Enabled；PNPOSInstalled設(shè)定為Yes；AssignIRQForUSB設(shè)成Enabled。要正常使用USB設(shè)備首先要開(kāi)啟USB接口，在主板BIOS里可以進(jìn)行此項(xiàng)工作，一般來(lái)說(shuō)只需在BIOS中進(jìn)入ChipsetFeatures設(shè)置，并將USBKeyborad/MouseLegacy選項(xiàng)設(shè)定為Enable，就能夠保證在操作系統(tǒng)下使用USB鍵盤(pán)了。這些選項(xiàng)的作用是打開(kāi)主板芯片組對(duì)USB設(shè)備的完全支持，為系統(tǒng)識(shí)別USB設(shè)備做準(zhǔn)備工作。三、USB口接觸不好處理辦法：拔下，等十秒鐘再插上USB口，使接觸完好；五、閃存盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有安裝完成(WIN98系統(tǒng)下)處理辦法：鼠標(biāo)點(diǎn)“我的電腦”，選擇屬性找到“通用串行總線”，刪除其中的USBMASSSTORAGE項(xiàng)，再點(diǎn)擊“刷新”，然后按照提示重新安裝一次驅(qū)動(dòng)程序。六、接其它USB設(shè)備(如掃描儀、打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī))時(shí)可以正常使用，接優(yōu)盤(pán)時(shí)閃指示燈不亮，不能夠使用。1、檢查優(yōu)盤(pán)與電腦的聯(lián)接是否正常，并換用其它USB接口測(cè)試。2、檢查設(shè)備管理器，看是否出現(xiàn)”通用總線設(shè)備控制器”條目，如果沒(méi)有，請(qǐng)將電腦主板BIOS中USB接口條目*激活(ENABLE)。3、如果電腦安裝過(guò)其它類(lèi)型USB設(shè)備，卸載該設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，并首先安裝優(yōu)盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序。4、到其它電腦試用此優(yōu)盤(pán)，確認(rèn)是否優(yōu)盤(pán)不良。七、啟動(dòng)型優(yōu)盤(pán)在的電腦上無(wú)法實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)，可能是主板型號(hào)不支持。如何判斷一塊主板是否支持閃存盤(pán)啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)型優(yōu)盤(pán)是采用模擬USB軟驅(qū)和USB硬盤(pán)的方式啟動(dòng)電腦的。只要電腦主板支持USB設(shè)備啟動(dòng)，即BIOS的啟動(dòng)選項(xiàng)中有USB-FDD、USB-HDD或是其它類(lèi)似的選項(xiàng)，就可以使用啟動(dòng)型優(yōu)盤(pán)啟動(dòng)電腦。八、第一次在電腦上使用優(yōu)盤(pán)，未出現(xiàn)提示發(fā)現(xiàn)新硬件的窗口，驅(qū)動(dòng)程序無(wú)法安裝的原因可能是：1、主板usbcontroller未啟用解決辦法:在電腦主板BIOS中啟用此功能。2、usbcontroller已經(jīng)啟用但運(yùn)行不正常解決辦法:在設(shè)備管理器中刪除”通用串行控制器”下的相關(guān)設(shè)備并刷新。3、優(yōu)盤(pán)被電腦識(shí)別異常，在設(shè)備管理器中表現(xiàn)為帶有黃色？或！的”其它設(shè)備”或“未知設(shè)備”。解決辦法:刪除此設(shè)備并刷新。九、大容量的U盤(pán)(例如兼具M(jìn)P3播放器或錄音功能的U盤(pán))或移動(dòng)硬盤(pán)在電腦上無(wú)法正常使用，雖然系統(tǒng)提示找到了未知的USB設(shè)備，但無(wú)法正確識(shí)別U盤(pán)或移動(dòng)硬盤(pán)。原因可能是：1．USB接口供電不足:系統(tǒng)為每個(gè)USB接口分配了500mA的最大輸出電流，一般的U盤(pán)只需要100mA的工作電流，因此在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題。大多數(shù)移動(dòng)硬盤(pán)所使用的是普通的2.5英寸硬盤(pán)，其工作電流介于500mA~1000mA之間，此時(shí)假如僅僅通過(guò)USB接口供電，當(dāng)系統(tǒng)中并無(wú)其他USB設(shè)備時(shí)，那么還是可以勉強(qiáng)使用的，但如果電壓不穩(wěn)的話，就隨時(shí)可能出現(xiàn)供電不足的問(wèn)題。特別是使用支持USB2.0的移動(dòng)硬盤(pán)時(shí)，情況最為嚴(yán)重。另外，如果你的筆記本電腦使用電池供電，那么USB接口所分配的電量就更小了。2．使用了外接的USB擴(kuò)展卡:在筆記本電腦中使用USB2.0的U盤(pán)或移動(dòng)硬盤(pán)時(shí)，如果筆記本電腦不支持USB2.0技術(shù)，一般必須通過(guò)PCMCIA卡轉(zhuǎn)USB2.0的擴(kuò)展卡來(lái)間接實(shí)現(xiàn)支持，這些擴(kuò)展卡基本上都采用NEC公司的D720100AGMUSB控制芯片，少則提供兩個(gè)USB2.0接口，多則提供五個(gè)USB2.0接口，對(duì)一般用戶而言足夠使用了。由于PCMICA接口提供的電源功率比板載USB接口要小，這樣就會(huì)由于供電不足而導(dǎo)致移動(dòng)硬盤(pán)工作的出現(xiàn)問(wèn)題。解決方案:1.它從USB連接線上接移動(dòng)硬盤(pán)的一端引出一根轉(zhuǎn)接線，可以插入電腦背后的PS/2接口取電，這里可以比USB接口提供更大的電流輸出。2.利用電源補(bǔ)償線(也稱(chēng)“鍵盤(pán)取電線”)，如果U盤(pán)或移動(dòng)硬盤(pán)的包裝盒中提供了選配的電源適配器，你就可以直接使用外接電源，這樣就可以從根本上避免供電不足的情況發(fā)生了前置USB線接錯(cuò)。當(dāng)主板上的USB線和機(jī)箱上的前置USB接口對(duì)應(yīng)相接時(shí)把正負(fù)接反就會(huì)發(fā)生這類(lèi)故障，這也是相當(dāng)危險(xiǎn)的，因?yàn)檎?fù)接反很可能會(huì)使得USB設(shè)備燒毀。所以盡量采用機(jī)箱后置的USB接口,也少用延長(zhǎng)線.也可能是斷口有問(wèn)題,換個(gè)USB端口看下.USB接口電壓不足。當(dāng)把<ahref="mobileharddisk">移動(dòng)硬盤(pán)</a>接在前置USB口上時(shí)就有可能發(fā)生系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別出設(shè)備的故障。原因是<ahref="">移動(dòng)硬盤(pán)</a>功率比較大要求電壓相對(duì)比較嚴(yán)格，前置接口可能無(wú)法提供足夠的電壓，當(dāng)然劣質(zhì)的電源也可能會(huì)造成這個(gè)問(wèn)題。解決方法是<ahref="">移動(dòng)硬盤(pán)</a>不要接在前置USB接口上，更換劣質(zhì)低功率的電源或盡量使用外接電源的硬盤(pán)盒，假如有條件的話。主板和系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題。呵呵這類(lèi)故障中最著名的就是NF2主板與USB的兼容性問(wèn)題。假如你是在NF2的主板上碰到這個(gè)問(wèn)題的話，則可以先安裝最新的nForce2專(zhuān)用USB2.0驅(qū)動(dòng)和補(bǔ)丁、最新的主板補(bǔ)丁和操作系統(tǒng)補(bǔ)丁，還是不行的話嘗試著刷新一下主板的BIOS一般都能解決。系統(tǒng)或BIOS問(wèn)題。當(dāng)你在BIOS或操作系統(tǒng)中禁用了USB時(shí)就會(huì)發(fā)生USB設(shè)備無(wú)法在系統(tǒng)中識(shí)別。解決方法是開(kāi)啟與USB設(shè)備相關(guān)的選項(xiàng)。就是開(kāi)機(jī)按F2或DEL鍵,進(jìn)入BIOS,把enableusbdevice選擇enable。拔插要小心,讀寫(xiě)時(shí)千萬(wàn)不可拔出,不然有可能燒毀芯片。XP中任務(wù)欄中多出USB設(shè)備的圖標(biāo)，打開(kāi)該圖標(biāo)就會(huì)在列表中顯示U盤(pán)設(shè)備，選擇將該設(shè)備停用,然后你再拔出設(shè)備，這樣會(huì)比較安全。

其實(shí)判斷軟件硬件問(wèn)題很簡(jiǎn)單,在別的機(jī)器或換個(gè)系統(tǒng)試試就可以了.有些小的問(wèn)題不妨先用專(zhuān)門(mén)軟件格式化下.還有提醒大家WINDOWS下格式化時(shí)要選擇FAT,不要選FAT32。

提示無(wú)法識(shí)別的USB設(shè)備維修

故障提示如圖：

無(wú)法識(shí)別的USB設(shè)備：UnknownUSBDevice.很多人都遇到過(guò)的一個(gè)問(wèn)題，所謂“無(wú)法識(shí)別”對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，或者是驅(qū)動(dòng)程度有問(wèn)題，或者是USB設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，或者是計(jì)算機(jī)與USB設(shè)備連接出現(xiàn)了故障，解決問(wèn)題的方法也是從這幾處著手。

對(duì)于不同的設(shè)備會(huì)有不同的處理方法，了解USB設(shè)備正常工作需要的條件以及一些可能影響USB設(shè)備正常工作的因素，會(huì)有助于解決問(wèn)題。

下面是保證USB設(shè)備可以正常工作的一些條件：（1）USB設(shè)備本身沒(méi)有任何問(wèn)題——可以通過(guò)在其它計(jì)算機(jī)上進(jìn)行測(cè)試，保證能正常工作；（2）USB接口沒(méi)有任何問(wèn)題——可以通過(guò)連接其它的USB設(shè)備在此接口上進(jìn)行測(cè)試；（3）USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)正確安裝，如果有詳細(xì)說(shuō)明書(shū)的USB設(shè)備，一定要仔細(xì)查看相應(yīng)的說(shuō)明文件，按照說(shuō)明安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序；Windows2000以后的操作系統(tǒng)以識(shí)別大部分的USB設(shè)備，Windows98以前的操作系統(tǒng)可以安裝USB設(shè)備自帶的驅(qū)動(dòng)或者安裝通用的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。下面是可能影響USB設(shè)備正常工作的一些情形：（1）USB設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了故障（同樣的條件以前可以正常使用，現(xiàn)在出現(xiàn)了問(wèn)題）；（2）USB接口有問(wèn)題，比如a.USB前置接口極性接反，這可能導(dǎo)致USB設(shè)備燒毀，所以一定要仔細(xì)看一下主板說(shuō)明書(shū)，防止接錯(cuò)；b.接口電壓不足，一些<ahref=".com/mo