基于腕动信号的睡眠分期系统.docx

摘要:睡眠过程占据了人的一生的三分之一，睡眠的质量关乎到了人的健康，然而，目前对于睡眠的忽视现象较为严重，因此，对于人的睡眠过程的监测显得尤为重要。对睡眠过程进行监测，可以尽早地发现睡眠中存在的问题，并提出合理化改进意见或者治疗方案。此外，睡眠过程是一项很容易受到干扰的生理过程，只有在保证不破坏正常的睡眠过程的前提下，监测得到的数据才具有可靠性，因此非觉察性的睡眠监测成为设计上的一种趋势。

目前，睡眠研究主要依据的是脑电信号和非脑电信号。非脑电监测分析法是进行睡眠监测的主要方向。本文设计了一种基于腕动信号的睡眠分期系统，该系统由硬件电路和睡眠监测算法构成，硬件电路包括STC12系列单片机STC12C5A60S2、三轴加速度传感器ADXL345以及OLED显示屏。51单片机读取ADXL345中的加速度数据，通过算法处理，得出最终的统计结果，然后传到OLED显示屏上显示；睡眠监测算法主要负责依据检测算法对读出的腕动信号进行分析，统计出睡眠时间。

经过初步的测试与验证，硬件可以正常地工作，并可以基本准确地显示时间，期望能够进一步改善监测算法，从而提高睡眠监测的准确度。

关键词：睡眠监测，非觉察性，腕动信号，STC12C5A60S2，ADXL345，OLED显示屏

目录

中文摘要

Abstract

第1章 绪论-3

1.1研究背景及意义-3

1.2国内外研究现状-3

1.3本课题的主要研究内容及论文安排-5

第2章 系统框架-6

2.1设计目标-6

2.2总体结构设计-6

2.3本章小结-8

第3章 系统硬件设计-9

3.1单片机选型-9

3.2三轴加速度传感器选型-10

3.3通信接口设计-14

3.4原理图设计-15

3.5本章小结-16

第4章 系统软件设计-17

4.1单片机系统流程设计-17

4.2 OLED显示流程-17

4.3睡眠监测流程设计-18

4.3.1智能手环监测睡眠的基本原理-18

4.3.2监测流程设计思路-19

4.3.3监测流程具体实现-19

4.4 本章小结-20

第5章 系统实验与分析-21

5.1实验过程-21

5.1.1读出ADXL345内部加速度数据-21

5.1.2 将监测流程编成代码-22

5.1.3配置显示模块（LCD1602）-22

5.1.4修改相关程序，通过OLED显示-23

5.1.5根据原理图绘制PCB板-23

5.1.6焊接、调试PCB板-25

5.2实验分析与结论-25

第6章 总结与展望-27

参考文献-28

致谢-30