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非接触式体征监测系统
专业版

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)
创建时间:2026-01-15 15:11:28更新时间:2026-04-20 10:31:41

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 SRAMCCRAMFlash硬件 FPUDSP核心特色外设
STM32F103Cortex-M372MHz20KB20KB64/128KB基础通用外设
STM32F411Cortex-M4100MHz128KB64KB64KB256KB支持高速 USB、高性能小体积
STM32F407Cortex-M4168MHz192KB112KB64KB512KB/1MB支持以太网、摄像头 DCMI、OTG USB
  • F103版本

F103与F411元器件介绍.png

  • F411版本(元器件布局与F103版本相同)

  • F407版本

F407示意图.png

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
## 系统界面

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)

1.png

Sleep Monitor(睡眠监测总览页)

项目显示值说明
Breath11 /min实时呼吸频率:11 次 / 分钟(睡眠期正常偏低)
Heart069 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
Score000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)

2.png

Radar Details(雷达工作状态页)

项目显示值说明
PresenceYes人体存在检测:已检测到目标
MotionStatic运动状态:当前人体静止(符合睡眠特征)
Dist000 cm探测距离:0cm(贴床 / 近距离探测模式)
Level003微动强度:3 级(呼吸 / 心跳微小振动幅度)
PosOut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)

3.png

Sleep Details(睡眠结构详情页)

项目显示值说明
BedIn在床状态:已识别人体在床上
Awake000 min清醒时长:0 分钟(尚未开始统计)
Light000 min浅睡时长:0 分钟(睡眠核心阶段,占比约 50%-60%)
Deep000 min深睡时长:0 分钟(体力恢复关键阶段,占比约 15%-25%)
Turn000翻身次数:0 次(反映睡眠体动情况)

4. Vital Signs(生命体征统计页)

4.png

Vital Signs(生命体征统计页)

项目显示值说明
BreathNormal呼吸状态:节律正常,无异常事件
Avg B00 /min平均呼吸频率:0 次 / 分钟(需完整睡眠周期后生成)
Avg H000 bpm平均心率:0 次 / 分钟(需完整睡眠周期后生成)
Big000大幅度身体动作事件计数:0 次 (需完整睡眠周期后生成)
Small000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)

5.png

项目显示值说明
Temp025.7℃环境温度:25.7℃(睡眠舒适区间 22-26℃)
Hum050.5%环境湿度:50.5%(睡眠舒适区间 40%-60%)
RTemp024.2℃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

wifi.png

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

app_监测界面.png

app_首页.png

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

  1. 按照硬件要求连接各个模块
  2. 确保电源供应稳定
  3. 检查硬件连接是否正确

软件配置

  1. 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
  2. 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

  1. 系统启动后会自动初始化各个模块
  2. 雷达模块开始监测人体体征
  3. 传感器开始采集环境数据
  4. 数据通过WiFi上传到OneNET云平台
  5. 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

  1. 网络连接失败:检查WiFi名称和密码是否正确,网络是否稳定
  2. 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
  3. 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
  4. 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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BOM

暂无BOM

3D模型

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暂无数据

附件

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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。

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