首页 实物视频演示 仿真视频演示 设计说明书预览 答辩PPT预览
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本设计以STM32F103C8T6单片机为核心控制器，构建了一个基于单片机的野外勘测作业安全系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STM32F103C8T6单片机，负责获取输入数据并进行处理，进而控制输出部分。
输入部分包括GPS模块、心率模块、水质检测模块、紫外线传感器、PH传感器、独立按键和供电电路。这些模块分别用于获取地理位置、心率、水质、紫外线强度、PH值等数据，并通过独立按键进行操作和控制。
输出部分由OLED屏显示模块、语音模块、GSM模块和WIFI模块组成。输入部分检测到的数据通过显示函数在OLED屏上显示，按键用于开关报警和进行水质检测。当紫外线强度超过安全值（125 mW/m²）时，系统会发出语音提示“紫外线过强”；若在安全范围内，则提示“紫外线正常”。水质检测中，若PH值不在6.5-8.5范围内，系统会发出语音提示“某项过高”；若所有指标合格，则提示“水质合格”。心率检测范围为60-160次/分钟，若超出此范围，系统会询问是否解除警报，五秒内无应答则自动向指挥部和同行者发送位置信息和求救短信。按下按钮可手动发送位置信息和求救短信，同时WIFI模块将数据同步至手机并发送警报。供电电路为整个系统提供电力支持。
本系统通过集成多种传感器和通信模块，实现了对野外勘测作业人员的安全监控和紧急救援功能，提高了作业的安全性和效率。
关键词: STM32F103C8T6, 野外勘测, 安全系统, 传感器, 通信模块
字数：9000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键功能图
4.4 监测功能图
4.5 显示功能图
4.6 处理函数功能图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 Air724UG模块联网
5.3 心率血氧检测实物测试
5.4 水质检测实物测试
5.4 短信发送实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2水质检测实物测试
6.3短信测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着现代科技的发展，野外勘测作业在地质勘探、环境监测、农业研究等领域中扮演着越来越重要的角色。然而，野外作业环境复杂多变，存在诸多安全隐患，如突发自然灾害、人员健康问题、环境污染等，这些都可能对勘测人员的生命安全和作业效率造成严重影响。因此，开发一种能够实时监测环境参数、人员健康状况并具备紧急救援功能的野外勘测作业安全系统具有重要的实际意义。
本设计以STM32F103C8T6单片机为核心，结合GPS、心率、水质、紫外线、PH值等多种传感器，构建了一个功能全面的野外勘测作业安全系统。该系统不仅能够实时监测环境参数和人员健康状况，还能在检测到异常情况时自动发出警报，并通过GSM和WIFI模块发送求救信息，确保勘测人员在遇到紧急情况时能够及时获得救援。此外，系统的便携性和低功耗设计使其适用于各种野外环境，提高了勘测作业的安全性和效率，具有广泛的应用前景和重要的社会价值。
1.2 国内外研究现状
在野外勘测作业安全领域，国内外学者和研究机构已经开展了大量的研究工作，并取得了显著的成果。国外方面，美国国家航空航天局（NASA）和欧洲空间局（ESA）等机构在太空探索任务中，开发了多种用于监测宇航员生理状态和环境参数的系统，这些系统通过集成多种传感器和通信模块，实现了对宇航员健康状况的实时监控和紧急救援。此外，一些发达国家在军事和应急救援领域也广泛应用了类似的技术，如美国军方使用的战场生命体征监测系统（BLSS），能够实时监测士兵的生理参数，并在紧急情况下提供快速救援。
国内方面，随着科技的进步和应用需求的增加，越来越多的研究机构和企业开始关注野外勘测作业安全系统的研发。例如，中国科学院在环境监测和地质勘探领域，开发了多种用于监测环境参数和人员健康状况的便携式设备，这些设备通过集成GPS、心率、水质、紫外线等多种传感器，实现了对野外环境的全面监测。此外，一些高校和科研机构也在积极开展相关研究，如清华大学和北京航空航天大学在智能穿戴设备和无线通信技术方面的研究，为野外勘测作业安全系统的开发提供了技术支持。
总体来看，国内外在野外勘测作业安全领域的研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些挑战，如系统的集成度、实时性和可靠性等方面仍需进一步提高。未来，随着传感器技术、通信技术和人工智能技术的不断发展，野外勘测作业安全系统将更加智能化、高效化和可靠化，为野外作业人员提供更加全面的安全保障。
1.3 课题主要内容
本设计是野外勘测作业安全系统设计，主要实现以下功能：
通过心率血氧传感器检测心率，血氧
通过PH传感器检测PH值
通过TDS传感器检测TDS值
通过GPS模块获取经纬度值
通过紫外线传感器检测紫外线强度
通过短信模块发送报警短
通过语音播报模块播报异常情况
通过oled显示采集到的数据，以及经纬度信息
通过按键控制是否发送短信报警，以及手动发短信报警
通过WiFi模块连接手机app，实现远程监控
