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编号：

T4552402M

设计简介：

本设计是基于WiFi的急救包，主要实现以下功能：

1. 通过温度传感器检测温度，通过心率传感器检测心率
2. 通过重力传感器可以检测药品的重量
3. 通过RFID刷卡模块可以识别药品
4. 通过语音可以播报温度和心率
5. 通过显示屏可以显示温度、心率以及药品的名称和重量
6. 通过WiFi模块可以连接手机，可以通过手机查看数据

电源： 5V
传感器：温度传感器，心率传感器，重力传感器
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：蜂鸣器，语音模块
人机交互：独立按键，WiFi模块（ESP8266），RFID模块

标签：STM32、OLED12864、DS18B20、ESP8266、MAX30102、RC522、HX711、SU-03T

题目扩展：基于物联网的智能药盒系统，基于RFID的药品仓库管理系统，基于单片机的健康检测系统

1. 基于 STM32 的 WIFI 急救包系统设计与实现

   一、主控部分

   核心：STM32 单片机

2. 功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

   二、输入部分

   1. RFID 自动识别模块：识别急救包内的药品信息
   2. 心率血氧模块：获取使用者的心率与血氧饱和度值
   3. 温度采集模块：获取使用者的体温或急救包内环境温度值
   4. 称重模块：获取药品的重量信息
   5. 独立按键：用于切换系统界面、选择药品及数量、切换运行模式、控制语音开关等操作
   6. 供电电路：为整个 WIFI 急救包系统供电

   三、输出部分

   1. OLED 显示模块：显示使用者体温、药品重量、心率血氧值及各项参数阈值设置界面
   2. 蜂鸣器报警模块：当传感器监测到心率、血氧、温度等数据异常时，触发蜂鸣器报警提醒
   3. WIFI 模块：将监测数据、药品信息上传至云平台，同时连接手机 APP
   4. 语音模块：语音播报传感器监测到的数据、识别到的药品信息等内容
   5. 蓝牙模块：通过蓝牙连接手机，实现手机端对系统的控制操作

第 5 章 实物调试

5.1 整体实物构成

该设计主要硬件涵盖主控单片机、射频识别模块、心率血氧传感器、语音识别模块、称重模块、通信模块、显示模块及各类电源、复位、晶振等辅助电路元件。焊接流程需先备好电烙铁、焊锡丝、助焊剂等工具，清理电路板焊盘，将元件引脚整形后精准插入对应焊盘孔，用电烙铁蘸取焊锡丝，使引脚与焊盘充分熔合形成焊点，依次完成各元件焊接。注意事项方面，要把控电烙铁温度，避免高温损坏元件或电路板；焊接时保持焊点大小适中、圆润光滑，防止虚焊、短路；对于静电敏感元件，需采取防静电措施，焊接完成后及时清理多余焊锡与助焊剂，检查焊点质量，确保硬件稳定运行。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 心率监测测试

该电路板通过搭载的心率血氧传感器（如 MAX30102 ）来监测心率。传感器利用光电容积脉搏波法，发射特定波长的光穿透人体组织，由于血液中血红蛋白对不同波长光的吸收率不同，且随着心脏跳动，血管容积会发生变化，这使得光的透射或反射强度产生周期性改变。传感器接收端捕获光信号的变化，并将其转换为电信号，经过内部集成的算法对电信号进行处理和分析，从而提取出心率数据。 主控单片机获取到心率数据后，在 OLED 显示屏上实时显示出来，方便使用者查看。此外，还可以通过设置相应阈值，当心率数据超出正常范围时，触发蜂鸣器报警，提醒使用者关注异常情况。心率监测图如下图 5-2 所示。

图 5-2 心率监测图

5.3 刷卡取药功能测试

该系统配备了 RFID - RC522 射频识别模块来实现刷卡取药功能。当携带 RFID 标签的药品卡靠近射频识别模块时，模块通过天线发射射频信号，激活药品卡上的 RFID 标签。标签接收到信号后，将自身存储的药品信息以射频信号形式反射回模块。

模块接收到反射信号后，对其进行解调和解码处理，获取药品卡所携带的详细信息，并将这些信息传输给主控单片机（STM32F103C8T6）。单片机对信息进行处理，在 OLED 显示屏上显示出对应的药品名称、重量等相关数据。同时，系统还可以根据预设的逻辑，判断药品的可取状态，若满足取药条件，可通过按键等操作进行取药登记，记录取药数量等信息，方便对药品使用情况进行管理和追溯。刷卡取药功能测试如下图 5-3 所示：

图 5-3 刷卡取药功能测试图

5.4 手机控制功能测试

该智能急救包系统借助 WIFI 模块，构建起与手机端的连接。主控单片机汇总心率血氧、温度、药品信息等各类数据，经 WIFI 模块上传至云平台。手机端 “云智能急救包系统” APP，通过网络从云平台获取数据，实时展示心率、温度、药品重量等信息。用户在 APP 操作，指令经云平台、WIFI 模块回传单片机执行，实现远程查看与控制，提升急救包使用的便捷性与智能化水平。手机控制功能测试如下图 5-4 所示：

图 5-4 手机控制功能测试图

第 6 章 软件调试

6.1 软件介绍

Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：

图 6-1 软件界面图

6.2 补货功能测试

补充药品功能：通过按键操作触发，利用模拟 RFID 自动识别模块（按键代替）识别需补充的药品，称重模块检测药品重量，系统获取信息后，在显示屏显示药品重量、补货时间等，完成补货后提示 “补货成功”，同时串口模拟语音模块可输出相关提示信息，保障药品补充流程清晰且可查。补货功能测试图如下图 6-2 所示。

图 6-2 补货功能测试图

6.3 串口功能测试

串口在该急救包设计中，承担着关键的数据交互与模拟功能。一方面，它模拟语音模块，将温度、心率等信息以文字形式输出，实现类似语音播报的效果；另一方面，还模拟 WiFi 模块，把温度、心率以及药品的名称、重量等数据传输出来，便于与手机等外部设备进行数据交互，助力用户通过手机查看急救包相关数据。串口功能测试如下图 6-3 所示：

图 6-3 串口功能测试图