系统概述

基于前端芯片心率传感器ADS1292，温度传感器LMT70，加速度传感器mpu6050，蓝牙通信模块和stm32f103ZET6设计制作无线运动传感节点，能够稳定采集使用者的心电信息、体表温度和运动信息，并且采用微信小程序开发，将数据实时显示在手机或pad端。

具体实现

（一）通信模块：

采用ESP8266wifi通信模块
```
（1）引脚说明		VCC连接正极（有些是3.3v，有些是5v，），GND连接负极		RXD:数据的接收端（连接单片机或者USB转TTL模块的TXD）		TXD：数据的发送端（连接单片机或者USB转TTL模块的RXD）		RST：复位，低电平有效		IO_0:用于进入固件烧写模式,低电平->烧写,高电平->运行模式(默认)
```
（2）模块介绍
ESP8266支持3中工作模式“STA”、“AP”、“STA+AP”模式：
STA模式：该模块通过路由器连接网络，手机或电脑实现该设备的远程控制。
AP模式：该模块作为热点，手机或者电脑连接wifi与该模块进行通信，实现局域网的无线控制。
STA+AP模式：两种模式共存，既可以路由器连接到互联网，也可以作为wifi热点，使其他设备连接到这个模块，实现广域网与局域网的无缝切换。
（3）AT指令
在使用USB转TTL模块与电脑连接之后，就可以使用串口调试助手进行wifi模块的调试，AT指令不区分大小写，均以回车、换行结尾

指令名	含义
AT	测试指令
AT+CWMODE=	设置应用模式
AT+CWMODE?	获得当前应用模式
AT+CWLAP	返回目前的AP列表
AT+CWJAP=	加入某一AP
AT+CWJAP?	返回当前加入的AP
AT+CWQAP	退出当前加入的AP
AT+CIPSTART=,,	建立TCP/UDP连接
AT+CIPMUX=	是否启用多连接
AT+CIPSEND=	发送数据
AT+CIPMODE=	是否进入透传模式

*透传模式：指不需要关系wifi协议是如何实现的，所需要做的就是A通过串口发送数据，B通过串口接收数据，整个过程中A串口和B串口就像是用导线直接连接起来了一样，对于开发人员来看，就是完全透明的。

（4）ESP8266wifi模块的使用

1、AT+CWMODE=1：设置工作模式（STA模式）

2、AR+RST：模块重启（生效工作模式）

3、AT+CWJAP=“111”，“111111111”：连接当前环境的WIFI热点（热点名，密码）

4、AT+CIPMUX=0：设置单路连接模式

5、AT+CIPSTART=“TCP”，“xxx.xxx.xxx.xxx”：建立TCP连接

6、AT+CIPMODE=1：开启透传模式

7、AT+CIPSEND：透传模式下，传输数据

8、+++：退出透传模式

采用HC-08蓝牙通信模块
（1）引脚说明：
两模块共地，两模块共VCC（VCC取5V）；蓝牙模块的RX接转换模块的TX，蓝牙模块的TX接转换模块的RX
（2）模块介绍：
具有两种工作模式：命令响应工作模式和自动连接工作模式
当模块处于自动连接工作模式时，将自动根据事先设定的方式连接的数据传输；
当模块处于命令响应工作模式时能执行AT命令，用户可向模块发送各种AT指令，微模块设定控制参数或发布控制命令
进入命令响应工作模式方法：
模块上电，未配对情况下就是AT模式，波特率为模块本身的波特率，默认：9600，发送一次AT指令需要置高一次PIO11；
PIO11置高电平后，再给模块上电，此时模块进入AT模式，波特率固定为：38400，可以直接发送AT指令。

（二）微信小程序端

wifi通信：
局域网内通信：手机连接WiFi模块热点后，向wifi模块的IP地址及对应端口号发送请求，接收wifi模块发送数据
外网通信：通过向服务器发送websocket通信请求，获取服务器返回的数据，

//建立连接    wx.connectSocket({
         url: "ws://192.168.43.100:8081",      header: {
           'content-type': 'application/json'      },      // protocols: ['protocol1'],      success:function(){
           console.log("websocket打开成功")      },fail:function(){
           console.log("websocket打开失败")      }    })    let socketOpen = false    //连接成功    wx.onSocketOpen(function () {
         socketOpen = true      console.log("websocket连接打开成功")    })            //发送消息    function sendSocketMessage(msg){
         if(socketOpen){
           wx.sendSocketMessage({
             data: msg,          success: function () {
               console.log("消息发送成功")          }, fail: function () {
               console.log("消息发送失败")          }        })      }else{
           console.log("没有连接打开成功")      }    }        //接收数据    wx.onSocketMessage(function (data) {
         var objData = JSON.parse(data.data);      console.log("消息接收成功"+data);    })  },  //连接失败  onSocketError:function(){
       wx.onSocketError(function () {
       console.log('websocket连接打开失败！');  })  }

蓝牙通信
根据微信小程序所给出的蓝牙模块API，获取蓝牙模块的参数信息，在可允许情况下对蓝牙模块进行监听，一旦蓝牙模块发送数据，接收至小程序后端内，将其处理后显示

//初始化蓝牙模块  openBluetoothAdapter(){
     	wx.openBluetoothAdapter({
     		success:(res) =>{
           console.log('初始化蓝牙设备成功')        this.startBluetoothDeviceDiscovery()      },      fail:(res) =>{
           if(res.errCode == 10001){
             wx.onBluetoothAdapterStateChange(function(res){
               console.log("打开蓝牙适配器状态变化",res)            if(res.available){
                 this.startBluetoothDeviceDiscovery()            }          })        }      }  	})  },  //检测本地蓝牙是否可用  getBluetoothAdapterState(){
       wx.getBluetoothAdapterState({
         success: function(res) {
           console.log('获取蓝牙适配器状态',res)        if(res.discovering){
             this.onBluetoothDeviceFound()        } else if(res.available){
             this.startBluetoothDeviceDiscovery()        }      },      fail:function(res){
           console.log("本地蓝牙不可用，未打开")        wx.showToast({
             title: '蓝牙未打开',        })      }    })  },  //开始搜索蓝牙设备  startBluetoothDeviceDiscovery(){
       wx.startBluetoothDevicesDiscovery({
         success: function(res) {
           console.log("开始搜索蓝牙设备",res)              },    })    this.onBluetoothDeviceFound()  },  //停止搜索蓝牙设备  stopBluetoothDevicesDiscovery(){
       wx.stopBluetoothDevicesDiscovery({
         success: function(res) {
           console.log("停止搜索蓝牙设备")      },    })  },  //监听寻找到新设备的事件  onBluetoothDeviceFound() {
       wx.onBluetoothDeviceFound((res) => {
         res.devices.forEach(device => {
           if (!device.name && !device.localName) {
             return        }        const foundDevices = this.data.devices        const idx = inArray(foundDevices, 'deviceId', device.deviceId)        const data = {
   }        if (idx === -1) {
             data[`devices[${
     foundDevices.length}]`] = device        } else {
             data[`devices[${
     idx}]`] = device        }        this.setData(data)      })    })  },  //连接蓝牙  createBLEConnection(e){
       const ds = e.currentTarget.dataset    this.setData({
         _deviceId:ds.deviceId,      _name:ds.name    })    console.log("蓝牙连接的deviceID："+this.data._deviceId)    console.log("蓝牙连接的名称："+this.data._name)    wx.createBLEConnection({
         deviceId: this.data._deviceId,      success: function(res) {
           wx.showLoading({
             title: '蓝牙连接中',        })        this.setData({
             connected:true        })        this.getBLEDeviceServices(_deviceId)      },          })    this.stopBluetoothDevicesDiscovery()  },  //关闭蓝牙连接  closeBLEConnection(){
       wx.closeBLEConnection({
         deviceId: this.data._deviceId,      success: function(res) {
           console.log("蓝牙关闭成功")      },    })    this.setData({
         connected:false    })  },  //获取蓝牙的service服务，获取的serviceid有多个，要试着连接最终确定哪个稳定版本的  //service服务，之后获取特征值  getBLEDeviceService(deviceId){
       wx.getBLEDeviceServices({
         deviceId: deviceId,      success: function(res) {
           for(let i = 0; i < res.services.length;i++){
             if(res.services[i].isPrimary){
               console.log("蓝牙服务的信息："+res.services[i])            this.getBLEDeviceCharacteristics(deviceId,res.services[i].uuid)            return          }        }      },      fail:function(res){
           console.log("获取蓝牙的service服务失败")      }    })  },  //获取蓝牙设备的特征值，并启动notify蓝牙监听功能，然后  //使用onBLECharacteristicValueChange用来监听蓝牙设备传递的数据信息  //接收数据和发送数据需为二进制数据，页面展示的时候进行转换  getBLEDeviceCharacteristics(deviceId,serviceId){
       wx.getBLEDeviceCharacteristics({
         deviceId: deviceId,      serviceId: serviceId,      success: function(res) {
           console.log("获取的蓝牙设备服务的特征值：",res.characteristics)        for(let i=0;i

微信小程序界面端
首页界面：

监测数据界面：

心电图界面：
由于一直在做滤波算法，导致小程序端的心电图没有展示，所以这里展示电脑调试时获取的心电图

心电图实时更新：
哦，不能上传视频，所以…，下一项

思考与总结

遇到的问题及解决方案：
（1）微信小程序所支持的蓝牙设备为4.0BLE低功耗蓝牙设备（也就是说HC-05蓝牙模块是不支持的）
（2）微信小程序对蓝牙模块的参数进行获取时，切记要把所有service下的characteristic中特征值全部查看，只要有一个支持监听，就可以监听相应services下的characteristic服务
（3）我们当时看到的题目要求是将温度，心率等实时数据显示在（除电脑外）手机、ipad等设备，于是便自己做了一个微信小程序的开发，但是当时验收时，老师说“你们怎么没有用显示屏（单片机上的显示屏）,没有显示屏，怎么知道你们的数据正不正确（茫然…）”，在此想和各位同学说，一定要看清题目和重点（“等设备”），切记切记。

总结：
经历这次电赛，虽然没有达到预期的期望，但是也在短短的时间内，经过三个人的艰苦奋斗（嗯，没错，就是艰苦奋斗，三天时间，两个晚上在实验室度过），将部分功能实现了（并且也成功入手了一个小程序），所以想找个机会把这次经历记录下来。

转载地址：http://vwwzi.baihongyu.com/

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