
非接触式体征监测系统
简介
非接触式体征监测系统是一个基于毫米波雷达技术的智能监测系统,能够非接触式地监测人体的生命体征和环境参数。系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分基于STM32微控制器和R60ABD1雷达模块,软件部分包括
简介:非接触式体征监测系统是一个基于毫米波雷达技术的智能监测系统,能够非接触式地监测人体的生命体征和环境参数。系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分基于STM32微控制器和R60ABD1雷达模块,软件部分包括开源协议
:CC BY-NC-SA 4.0
(未经作者授权,禁止转载)描述
非接触式体征监测系统
项目概述
非接触式体征监测系统是一个基于毫米波雷达技术的智能监测系统,能够非接触式地监测人体的生命体征和环境参数。系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分基于STM32微控制器和R60ABD1雷达模块,软件部分包括单片机代码和移动应用。
系统架构
硬件组成
- 核心控制器:STM32微控制器
- 传感器模块:60GHz毫米波雷达传感器
- 通信模块:WIFI模块
- 电源模块:TYPE-C接口供电
- 温湿度传感器:DHT30传感器,用于监测环境温度和湿度
- 红外温度传感器:MLX90615温度传感器,用于非接触式体温监测
硬件连接图
该项目有3个版本,分别是F103、F411和F407。F103版本为原始版本,F411和F407版本为升级版本。
3个版本基础功能相同,主要区别在于硬件连接方式和功能扩展。F103版本为原始版本,F411和F407版本为升级版本。
F411版本和F407版本在F103版本的基础上,拥有更大的RAM和Flash存储空间,能够支持更复杂的算法和数据存储。同时更大的RAM和Flash存储空间也意味着可以支持RTOS操作系统。
| 主控型号 | 内核 | 主频 | 总 RAM | 常规 SRAM | CCRAM | Flash | 硬件 FPU | DSP | 核心特色外设 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STM32F103 | Cortex-M3 | 72MHz | 20KB | 20KB | 无 | 64/128KB | 无 | 无 | 基础通用外设 |
| STM32F411 | Cortex-M4 | 100MHz | 128KB | 64KB | 64KB | 256KB | 有 | 支持 | 高速 USB、高性能小体积 |
| STM32F407 | Cortex-M4 | 168MHz | 192KB | 112KB | 64KB | 512KB/1MB | 有 | 支持 | 以太网、摄像头 DCMI、OTG USB |
- F103版本

-
F411版本(元器件布局与F103版本相同)
-
F407版本

软件组成
- 移动端APP:基于uni-app开发的跨平台应用
- 云端服务:数据存储与处理
- 嵌入式软件:STM32固件
- 开发环境:VSCode STM32开发环境搭建,包含VSCode扩展安装、工具链配置和调试设置。
环境搭建
- VSCode环境搭建:
功能特点
实时监测
- 呼吸率监测:非接触式检测呼吸频率
- 心率监测:实时跟踪心率变化
- 体动监测:记录睡眠过程中的体动情况
- 睡眠评分:基于监测数据生成睡眠质量评分
- 环境监测:温度、湿度等环境参数监测
- 红外温度:非接触式体温监测
数据可视化
- 实时数据展示:直观显示各项监测指标
- 历史数据趋势:通过图表展示数据变化趋势
- 异常警报:当监测数据异常时发出警报
远程访问
- WIFI连接:设备通过WIFI接入互联网
- 远程监控:随时随地查看监测数据
- 多设备支持:支持多个设备同时监测
通过按动SW1切换系统状态,该按键位于设备右下最右侧位置
界面显示信息
1. Sleep Monitor(睡眠监测总览页)

Sleep Monitor(睡眠监测总览页)
| 项目 | 显示值 | 说明 |
|---|---|---|
| Breath | 11 /min | 实时呼吸频率:11 次 / 分钟(睡眠期正常偏低) |
| Heart | 069 bpm | 实时心率:69 次 / 分钟(静息正常范围) |
| Sleep | ---- | 睡眠状态:未统计 / 未入睡,暂无数据 |
| Score | 000 | 睡眠评分:0 分(需完整睡眠周期后生成) |
2. Radar Details(雷达工作状态页)

Radar Details(雷达工作状态页)
| 项目 | 显示值 | 说明 |
|---|---|---|
| Presence | Yes | 人体存在检测:已检测到目标 |
| Motion | Static | 运动状态:当前人体静止(符合睡眠特征) |
| Dist | 000 cm | 探测距离:0cm(贴床 / 近距离探测模式) |
| Level | 003 | 微动强度:3 级(呼吸 / 心跳微小振动幅度) |
| Pos | Out | 位置状态:目标当前在雷达监测区域外 |
3. Sleep Details(睡眠结构详情页)

Sleep Details(睡眠结构详情页)
| 项目 | 显示值 | 说明 |
|---|---|---|
| Bed | In | 在床状态:已识别人体在床上 |
| Awake | 000 min | 清醒时长:0 分钟(尚未开始统计) |
| Light | 000 min | 浅睡时长:0 分钟(睡眠核心阶段,占比约 50%-60%) |
| Deep | 000 min | 深睡时长:0 分钟(体力恢复关键阶段,占比约 15%-25%) |
| Turn | 000 | 翻身次数:0 次(反映睡眠体动情况) |
4. Vital Signs(生命体征统计页)

Vital Signs(生命体征统计页)
| 项目 | 显示值 | 说明 |
|---|---|---|
| Breath | Normal | 呼吸状态:节律正常,无异常事件 |
| Avg B | 00 /min | 平均呼吸频率:0 次 / 分钟(需完整睡眠周期后生成) |
| Avg H | 000 bpm | 平均心率:0 次 / 分钟(需完整睡眠周期后生成) |
| Big | 000 | 大幅度身体动作事件计数:0 次 (需完整睡眠周期后生成) |
| Small | 000 | 小幅度身体动作事件计数:0 次 (需完整睡眠周期后生成) |
5. Temp & Humidity(环境温湿度页)

| 项目 | 显示值 | 说明 |
|---|---|---|
| Temp | 025.7℃ | 环境温度:25.7℃(睡眠舒适区间 22-26℃) |
| Hum | 050.5% | 环境湿度:50.5%(睡眠舒适区间 40%-60%) |
| RTemp | 024.2℃ | 参考温度:24.2℃(模块测温 / 体表温度参考) |
使用步骤
1. 准备工作
设置WIFI热点
- 按照以下参数设置电脑或路由器的WIFI热点:
- WIFI名称、密码、频段必须与图片中保持一致

2. 设备连接
供电与启动
- 插上单片机端口的TYPE-C接口进行供电
- 可通过手机充电器等进行供电,无需连接电脑
- 设备启动后会自动连接到设置的WIFI热点
3. 手机APP安装与使用
APP安装
- 在"APP打包/"目录中找到".apk"文件
- 使用安卓手机接入电脑,将APK文件复制到手机
- 在手机文件管理中找到并安装该文件
APP使用
-
打开APP,无需连接设备的WIFI,只需保持手机接入互联网即可
- 打开APP,输入设备ID和设备名称,即可连接到设备
- 连接成功后,即可在监测页面查看实时数据
-
在监测页面查看实时数据
-
查看历史数据趋势图表
-
接收异常警报通知


常见问题
设备连接问题
Q: 接入后,屏幕不亮
- 检查元器件是否正确插入,确保方向和位置正确
- 检查电脑移动热点是否有设备接入
- 确认移动热点设置与要求一致
- 如上述检查无问题,请断电重启设备
APP使用问题
Q: 手机APP如何安装
- 在"APP代码/unpackage/cache/apk/"目录中找到APK文件
- 复制到安卓手机并安装
- 打开APP即可使用,无需连接设备WIFI
技术参数
监测指标
- 呼吸率:范围 10-60 次/分钟
- 心率:范围 40-180 次/分钟
- 体动:0-100 级
- 睡眠评分:0-100 分
- 温度:-40℃ 至 85℃
- 湿度:0-100%
- 红外温度:30℃ 至 42℃
通信参数
- WIFI标准:802.11 b/g/n
- 工作频率:2.4GHz
- 传输距离:室内可达50米
项目结构
非接触式体征监测系统/
├── MilimeterWaveRadarKit/
│ ├── APP代码/ # 移动应用代码
│ ├── 单片机代码/ # 单片机代码
│ │ ├── F411_RTOS/ # STM32F411 + FreeRTOS版本
│ │ ├── F411_裸机版本/ # STM32F411裸机版本
│ │ └── F103_裸机版本/ # STM32F103裸机版本
│ └── README.md # 项目总览文档
快速开始
硬件准备
- 按照硬件要求连接各个模块
- 确保电源供应稳定
- 检查硬件连接是否正确
软件配置
-
单片机代码:
- 选择适合的版本(F411_RTOS、F411_裸机版本或F103_裸机版本)
- 修改WiFi名称和密码
- 修改OneNET云平台设备信息
- 编译并下载代码到微控制器
-
移动应用:
- 安装HBuilderX
- 导入APP代码
- 配置云平台连接信息
- 编译并运行应用
系统运行
- 系统启动后会自动初始化各个模块
- 雷达模块开始监测人体体征
- 传感器开始采集环境数据
- 数据通过WiFi上传到OneNET云平台
- 移动应用可以查看实时和历史数据
技术文档
- 硬件连接指南:详细的硬件连接说明
- 软件配置指南:各个版本的软件配置方法
- 云平台使用指南:OneNET云平台的使用方法
- 移动应用使用指南:移动应用的使用方法
故障排除
常见问题
- 网络连接失败:检查WiFi名称和密码是否正确,网络是否稳定
- 数据上传失败:检查OneNET设备信息是否正确,网络连接是否正常
- 雷达监测异常:检查雷达模块连接是否正确,放置位置是否合适
- 传感器数据异常:检查传感器连接是否正确,校准是否完成
调试方法
- 使用SEGGER RTT查看调试信息
- 通过串口查看系统运行状态
- 在OneNET云平台查看上传的数据
- 检查硬件连接和电源供应
版本信息
- 硬件版本:V1.0
- 软件版本:V1.0
- 移动应用版本:V1.0
声明
本非接触式体征监测系统(含算法、软件、硬件原型及相关技术文档)仅限学习研究与非商业科研使用,严禁用于任何商业、医疗临床、公共安全运营等场景。
一、使用规范
使用者须严格遵守中华人民共和国及所在地法律法规、伦理规范与数据安全管理规定。
特殊场景测试、人体数据采集、公共场所部署等应用,须提前取得伦理审查、机构授权、个人知情同意等法定许可。
严禁非法采集、存储、传输、泄露任何个人隐私、人脸、体征及敏感健康数据,违者自行承担全部法律责任。
二、技术与医疗免责
本系统为科研实验原型,监测结果不构成医疗诊断、治疗建议或健康指导,不可替代专业医师诊断。
因环境干扰、算法局限、设备误差、操作不当等导致的数据偏差、误报或失效,开发者不承担责任。
任何基于本系统做出的健康判断、医疗决策、安全处置,后果由使用者自行承担。
三、责任边界
因使用者违规使用、未获授权部署、侵犯他人隐私或违反法律法规产生的一切纠纷、赔偿与处罚,均由使用者独立承担。
因不可抗力、第三方攻击、网络故障、设备损坏导致的系统异常与数据损失,开发者不承担法律责任。
四、声明效力
使用者下载、安装、运行或部署本系统,即视为已阅读、理解并完全同意本免责声明全部条款。本声明最终解释权归项目开发者所有。
联系方式
如有问题或建议,请联系项目维护者。
设计图
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暂无BOM
克隆工程知识产权声明&复刻说明
本项目为开源硬件项目,其相关的知识产权归创作者所有。创作者在本平台上传该硬件项目仅供平台用户用于学习交流及研究,不包括任何商业性使用,请勿用于商业售卖或其他盈利性的用途;如您认为本项目涉嫌侵犯了您的相关权益,请点击上方“侵权投诉”按钮,我们将按照嘉立创《侵权投诉与申诉规则》进行处理。
请在进行项目复刻时自行验证电路的可行性,并自行辨别该项目是否对您适用。您对复刻项目的任何后果负责,无论何种情况,本平台将不对您在复刻项目时,遇到的任何因开源项目电路设计问题所导致的直接、间接等损害负责。










