个人健身监测APP设计开题报告

全文总字数：2821字

1. 研究目的与意义（文献综述）

近十年来信息技术的飞速迅猛发展，与人们生产生活的结合越来越紧密，每一项技术的发展与应用都在深刻改变着人们的生活生产方式。这一系列新技术，特别是移动互联网时代的到来，给人们的生活方式带来了天翻地覆的变化，不断改善和提高人们的生活水平。特别是近几年来，人们越来越注重健康的生活方式，对自己的健康有了更高的追求，各大电子科技公司也都推出了各自的智能穿戴设备以辅助个人进行运动的各项数据监测，以保证个人运动的适度合理，达到更好的健身效果。本次课程设计的目的就是运用本科阶段所学的相关知识，查阅资料，自主的设计出一个就有实际应用能力的个人健身应用。

目前，市面上的智能可穿戴设备的运动监测功能主要集中在运动计步、心率监测等方面。为了给人们提供更加全面的健身数据，更好地分析运动健身的效果，本次研究将基于单片机完成对人们每天的运动步数数据的记录、实时心率、实时血压、实时体温的个人健身监测器的设计。之所以基于单片机是因为单片机具有体积小、功能强和价格低的特点，且可以配合当前各种先进的精确传感器，完成各种需求电路的设计，因而其在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域有着广泛的应用。

在国内外目前对各类健身监测app的研究主要集中在硬件和软件方面，主要有利用目前的智能手机其自带的各类传感器如加速度传感器等配合android或ios等手机操作系统开发各种算法应用来对人们的运动数据进行监测分析，但智能手机受限于功能单一多数仅有计步功能，因此主流是各类可穿戴设备，即通过各种微型传感器模块，主控模块，通过射频识别、蓝牙模块与智能手机、平板电脑等移动设备进行数据交互，在智能手机等终端开发应用来分析穿戴设备所采集来的各项数据，以提供更加全方位的健身监测报告。目前，随着技术的发展，各类可穿戴设备不仅穿戴舒适度有了巨大提升，且其各项精确度也随着传感器技术的发展而有了巨大的提升。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容就是基于单片机系统设计相应的硬件模块电路，以及软件控制程序，完成对个人每天的步行数据、血压、心率等生理数据，并统计相关信息。目标是设计的软硬件系统应用要完成对每日步行数据的采集记录，对实时的血压、心率、体温等数据的采集等达到一定的精确度，基本实现设计目的，并具有一定的实际使用价值。

拟采用的技术方案和措施有：1、针对步行数据的监测拟采用三轴加速度传感器配合单片机主控模块采集人们的运动信息在通过软件算法设计得到每日步行数据。2、通过光电传感器配合单片机，基于光电法即物质对光的吸收原理，进行心率的测量。3、对血压的测量通过压力传感器对血管壁测量获得。4、通过温度传感器获得人体体温的数据。最后拟通过一个蓝牙模块与智能手机连接在手机上设计应用来统计相关数据。

系统框图说明：（1）加速度计步模块通过使用者在运动中，由于身体的移动，三轴加速度传感器能够将三个方向的数据输送到主控模块中然后进行数据分析获得步数信息（2）温度传感器把采集到的温度信号送到主控模块进行数据分析（3）光电模块通过对血液浓度变化产生的颜色变化信号送入主控模块进行分析获得心率（4）压力传感器采集血液对血管壁的压力信号转变为电信号经放大处理送入主控模块。（5）蓝牙模块通过蓝牙协议与手机连接把主控模块获得的信息送到手机健身app上进行分析显示

3. 研究计划与安排

1-2周，论文题目调研，撰写开题报告。

3-7周，设计系统框架及解决方案.

4. 参考文献（12篇以上）

[1]丁凡一,孙振伟,李智鑫,方致远,耿慧娟.基于51单片机的轮胎自动加气装置[j].林业机械与木工设备,2017,(第2期).

[2]王凯.基于51单片机的红外遥控系统实现[j].电子技术与软件工程,2017,(第10期).

[3]yuzhou,indoor infrared ultrasonic location and tracking motor speed control based on single chip[j],journal of sensor technology application, 2015 , 03 (3) :89-100