Разработка электронного устройства для мониторинга параметров организма человека
В рамках работы проведен обзор и анализ аналогичных устройств массового и единичного производства, сформирован список преимуществ и улучшаемых характеристик в разрабатываемом устройстве, исследована и обоснованно выбрана электронная компонентная база, изучены используемые протоколы связи, разработана Схема Электрическая Принципиальная, печатная плата и печатный узел, проведена трассировка печатной платы, создана 3D-модель корпуса аппарата, исследована надёжность устройства, разработан алгоритм функционирования устройства, разработано мобильное приложение и разработан прототип электронного устройства мониторинга параметров организма человека. Разработанное в работе устройство обладает следующими конкурентными преимуществами: удобного крепления к различным аксессуарам (например, специальному поясу, браслету или спортивной одежде), кастомизации (возможностью производить устройство в индивидуальном порядке согласно предпочтениям клиента в дизайне и необходимой ему функциональности благодаря масштабируемости и изменяемости конструкции), высокой надежности, низкого энергопотребления и упрощённой конструкции.
Работа включает в себя 80 страниц, содержит 78 рисунков, 3 таблицы,
17 источников, а также 8 приложений на 22 страницах.
Введение 5
1. Обзор и анализ устройств-аналогов 7
1.1. Аналоги массового производства 7
1.2. Аналоги единичного производства 12
1.3. Улучшаемые характеристики в разрабатываемом устройстве 16
1.4. Постановка задачи 17
2. Разработка структуры устройства 20
3. Электронная компонентная база 21
4. Протоколы связи 26
4.1 Протокол связи аппаратной и программной частей устройства 26
4.2 Протокол связи модулей аппаратной части устройства 27
5. Проектирование устройства 30
5.1. Разработка схемы электрической принципиальной 30
5.2. Создание печатной платы и печатного узла 34
5.3. Разработка модели корпуса устройства 36
6. Исследование надёжности 41
7. Разработка алгоритма функционирования устройства 57
7.1. Датчик температуры тела (MAX30205) 59
7.2. Датчик пульса и уровня кислорода в крови (MAX30100) 60
7.3. Акселерометр-гироскоп (MPU-6050) 61
7.4. Передача данных по Bluetooth 62
8. Разработка мобильного приложения 63
9. Сборка и тестирование макета устройства 72
Заключение 78
Список литературы 79
Список литературы
1. Компания Apple [Электронный ресурс] // URL:
2. Обзор умных часов Apple Watch Series 6 [Электронный ресурс] // URL:
3. Топ 17 лучших фитнес-трекеров и смарт-часов [Электронный ресурс] // URL:
4. Рейтинг фитнес-браслетов 2021-2022 года [Электронный ресурс] // URL:
5. Компания Polar [Электронный ресурс] // URL:
6. A. Onubeze, Developing a Wireless Heart Rate Monitor with MAX30100 and nRF51822, Helsinki Metropolia University of Applied Sciences, Bachelor Thesis, 31 October 2016 [online document]. Available:
7. A. Abu Bakar et al., Wearable Heart Rate and Body Temperature Monitoring Device for Healthcare, Journal of Physics: Conference Series; Bristol, vol. 1535, ed. 1, May 2020. DOI:10.1088/1742-6596/1535/1/012002.
всего 17 источников
