基于单片机的可穿戴个人健康监测仪-智能手环

摘要近几年智能化的不断发展，人们生活中无处可见的智能化产品，成为人们生活的日常搭配，智能手环便于携带和能够随时检测身体情况，记录日常的数据，对生活中身体的状况进行实时的督促。此次设计的智能手环是由单片机STM32F103C8T6芯片作为主控制，ADXL345倾角传感器模块测量步数、PulseSensor脉搏心率传感器采集心率变化、DS18B20采集温度，结合LED1602液晶显示、电源供电模块通过蓝牙调试助手输出数据。各个功能模块采集完信息后，并经过电路处理将信号放大后发送到核心芯片进行数据分析处理，处理后数据会在LED1602液晶上进行显示和通过蓝牙调试助手传输数据到APP端，将步数、脉搏、温度等显示出来。电路的设计研究和对数据的分析更加完善系统，合理的实现功能。关键词：STM32单片机；智能手环；心率监测模块；ADXL345传感器；

AbstractAbstract:Inrecentyears,withthecontinuousdevelopmentofintelligence,intelligentproductsthatarenowheretobeseeninpeople'slifehavebecomethedailycollocationofpeople'slife.Thesmartbraceletiseasytocarryandcandetectthebodyconditionatanytime,recordthedailydata,andsupervisethebodyconditioninrealtime.ThesmartbraceletdesignedthistimeismainlycontrolledbySTM32F103C8T6chip.TheADXL345Anglesensormodulemeasuressteps,thePulsesensorpulseheartratesensorcollectsheartratechanges,andtheDS18B20collectstemperature.IncombinationwithLED1602LCDdisplay,thepowersupplymoduleoutputsdatathroughbluetoothdebuggingassistant.Aftertheinformationiscollectedbyeachfunctionmodule,thesignalisamplifiedandsenttothecorechipfordataanalysisandprocessingthroughcircuitprocessing.Aftertheprocessing,thedatawillbedisplayedonLED1602LCDandtransmittedtotheAPPterminalthroughbluetoothdebuggingassistanttodisplaythenumberofsteps,pulseandtemperature.Thecircuitdesignresearchandtheanalysistothedatamoreperfectsystem,reasonablerealizationfunction.Keywords:STM32singlechipmicrocomputer;intelligentbracelet;heartratemonitoringmodule;ADXL345sensor;目录1概述 11.1课题背景及其意义 11.2

国内外的研究状况 11.3论文主要工作 22方案的设计与论证 32.1设计任务及要求 32.2模块技术和方法综述 32.3设计过程遇到困难 33硬件部分 53.1硬件设计 53.2STM32F103C8T6单片机的概述 53.31602液晶显示模块 73.4ADXL345倾角传感器模块 73.5Pulsesensor脉搏心率传感器模块 83.6温度传感器模块 94系统部分 114.1主程序流程框 114.2编程环境工具KEILMDK 114.3液晶显示程序 125系统调试 145.1主芯片测试 145.2温度模块的调试 145.3心率模块的调试 145.4ADXL345倾角传感器模块调试 145.5电源调试 155.6实物测试 15总结 17参考文献 19致谢 20第一章概述1.1课题背景及其意义

经济不断快速发展，促进科技的快速发展，人们的生活重点已经从温饱转移到生活质量上，身体的健康是人们关注的重点，为了方便人们关注自己的身体情况，市面上出现许多各类的机器，科学技术的不断缩小，便于查看和携带。市面上的计步器是目前推广性很大的一款测量健康的产品，实现计步和能量消耗，帮助健身和减肥人群提供精确的身体数据，指定合适的健身计划，根据市场需求设计出手持式的计步器，简单的设计易操作。计步器的工作机是对日常活动情况的记录，数据化的提供参考，能够更加针对的指定运动计划，提升免疫力。计步器的实质是通过范围幅度变化的频率计算步数，在计步器的内部设置摆锤或者金属球的形式，球的晃动打到挡板的次数就是步数。人在行走的过程中，人的重心是在腰部的位置，在行走的过程会更具两脚移动而上下变化，手持式的手环，在人们运动的过程中摆动手臂，就会有更加明显的效果。主要运用重力加速度测量是速度变化的大小，根据加速度的变化来实现计步。心率的计算心脏在60S内的跳到次数，进行判断心脏的跳动程度快慢。女性的心率会比男性的心率稍微快点，正常保持在60到100次/分，心跳的范围超过100次/分或低于60/分都可能是生命危险，心脏是身体机能的动力源，所以时刻关注心脏的健康十分重要；基于此，本设计选择研发一种将步数和心率及温度连接一体的智能手环。1.2

国内外的研究状况

现今世界的医疗的行业的不断发展，贸易进口上医疗设备的进出口上成交率非常高，也帮助国民的经济促进提升，目前，医疗器械已经成为了全球经济在高新产业中的竞争焦点，技术和人力都是需要多维度全面发展，就美国、意大利、德国等发达国家的医疗器械技术优先我国的医疗技术，主要在于我国没有掌握成熟的医疗器械的核心技术，目前掌握的技术也还不够成熟，所以在国际医疗器械的舞台上，我国的地位相对来说比较困难。无论是发达还是发展中的国家都对医疗器械的技术要求非常的高，承担救死扶伤的重任需要非常成熟的技术支持才能确保质量过关，科学技术的发展是一个国家的技术优先的体现，也成为了重要的技术发展引擎。目前，国际上的医疗领域的成熟标志就是需要从：电子、材料、信息、纳米等方面的技术。创新能力的落后，没有形成成熟的创新体系，生产与科研的结合需要提升，我国目前的就是在创新和医疗设备的核心技术上与发达国家的差距大，只有不断的创新弥补不足，在医疗设备上实现医疗器械的核心技术逐步成熟，只有掌握核心的技术才能让一个国家在世界各国受到重视二号尊重，已然是国家的科技进步和国民经济水平是国家实力的重要指标。1.3论文主要工作论文分部结构如下：第一章：首先介绍单片机目前发展形式，说明论文研究的国际医疗器械发展研究的背景和意义，最后介绍了国内外医疗器械的研究状况。第二章：是概括本次论文设计任务及内容，设计方案的选择、智能手环设计中可能遇到的困难。第三章和第四章：系统总体框架的说明，其中包括主控芯片和各个功能模块硬件设计和软件部分。第五章：实现本次论文设计智能手环的功能，对智能手环的功能分部进行调试和整体调试。第六章：制作过程的自我的总结。

第二章方案的设计与论证2.1设计任务及要求1、智能手环选用单片机STM32F103C8T6芯片作为主控制，ADXL345倾角传感器模块测量步数、Pulsesensor脉搏心率传感器采集心率变化、DS18B20采集温度，电源供电结合LED1602液晶显示、通过蓝牙调试助手输出数据。2、LED1602液晶能显示当前的温度值、每分钟的心率、以及当前的步数，并且能够实时更新数据变化。2.2模块技术和方法综述1.STM32F103C8T6单片机：该款芯片是以C语言为编程语言，内置资源丰富，有充足的定时器、计数器、寄存器、大量的串口，程序运行稳定，能进行仿真，体积小，市场推广下久、应用价值高。2.1602液晶显示屏：LED1602液晶作为显示屏，显示效果美观，能根据需要调节亮度，数字和字符都能显示，操作简单，价格低。3、倾角传感器：采用基于ADI公司的倾角传感器ADXL345模块在ADXL345模块不能检测倾斜的角度并且来检测老人的位置信息，而且内置具有很多寄存器配置，而且成本低，易于控制，容易开发，资料齐全。4、心率监测模块：采用PulseSensor脉搏心率模块采集心率数据，采集到的数据精确、并且干扰性强，开发简单，经过LM393电压放大后，模拟量转化成数据量，并且通过主控芯片处理并显示出来。5、温度传感器模块：DS18B20温度传感器是数字温度传感器，主控芯片不需要模数转化就能直接采集并显示，测量范围广、温度显示精确。2.3设计可能遇到的困难预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施问题：（1）主控制芯片的选择，需要选择内部资源具有AD的功能，功能模块多，内部配置的资源要充足；（2）程序的编写和调用模块的源代码，包括各个传感器信息采集处理，数据传输和显示；解决措施：（1）可以在图书馆的资料库或者上网查询产品中寻找满足智能手环功能的芯片，芯片体积小，内置资源丰富，模块兼容性好并且价格低；（2）提前查阅了解相关功能模块的数据信息，找到合适要求的模块，了解掌握相关的模块的资料，并且能够编写和调用相关的程序。

第三章系统总体框架3.1硬件设计在智能手环由STM32F103C8T6单片机为主控制芯片、ADXL345传感器模块测量倾斜角度对步数的计量、心率传感器对人体的心率进行实时检测、温度传感器采集人体的体温、LED1602液晶显示屏心率、温度、时间、步数等信息、电源模块对各个功能模块进行供电等部分组成。在ADXL345倾角传感器和心率采集传感器、温度传感器采集相应的数据后，传输给主控制芯片STM32F103C8T6，再由主控制芯片对采集到的数据处理分析，并通过液晶显示、蓝牙调试助手APP进行参数数据显示。图3-1系统硬件框图3.2STM32F103C8T6单片机的概述STM32F103C8T6是携带32位ARM寄存器的芯片，属于中等容量的增强型，在嵌入式中运用最多，大量的工程代码能够进行RISC先进的代码压缩技术，内部集成寄存器、看门狗、计数器、时基单元等多种资源，主要有数据转换器A/D、程序存储器容量64KB、多路高精度定时器、自带串口和PWM等功能，配置能够快速处理异常情况的240优先级和8个物理抢占优先级的中断处理器，处理器也还能自动进行数据处理保存和恢复，芯片的工作电压范围2到3.6V之间。STM32F103C8T6芯片运行速度快、功耗低、价格便宜、性能高、稳定，在电子研发市场上的价值非常可观。STM32单片机核心板接口原理如图3-2所示图3-2STM32单片机核心板接口原理图STM32单片机核心板内部电路图如下图3-3所示。图3-3STM32单片机核心板内部原理图3.31602液晶显示模块智能手环系统采用采用1602液晶显示，1602液晶共有16个引脚，1602液晶是一种点阵液晶显示器，是由128*64点组成的，在液晶先说好中可以通过串行和并行方式来驱动液晶显示，其中液晶可以显示数字、字符等多种应用，在智能手环系统中1602液晶主要显示心率、温度、步数、日期等信息。如图3-4下图所示。图3-4LED1602液晶显示电路原理图3.4ADXL345倾角传感器模块智能手环计步功能选择ADXL345倾角传感器模块，对运动的步数进行实时检测。ADXL345是16位二进制的补码的数字输出，功耗低，分辨率高，非常适合用于移动型的设计，内置的特殊检测功能是通过敲击检测对各个方向的检测，利用自由落体的检测功能判断事物是否落下，进而完成计步的功能。另外模块内置具有很多寄存器配置，易于操作，成本低，容易开发，资料齐全。ADXL345模块接口图如图3-5所示。图3-5ADXL345模块接口图3.5PulseSensor脉搏心率传感器模块智能手环的心率部分采用的是PulseSensor脉搏心率传感器，原理是采用了反光光电传感器，通过模拟信号传输进行心率测量的工具，把手指或者耳垂方式放在传感器上，传感器将脉搏转化成电信号，在由LM393电压比较器将电信号进行后传输给主控制芯片，主控制芯片对接受到的信号进行分析处理。脉搏心率传感器内部设置的集成放大信号电路，就是为了将采集到的心率信号进行放大，内部同时还集成发光二极管，用于检测手指是否放在传感器上，透过指尖的光强度就会发生变化。另一侧的光电三极管将接收到的红外光信号转化为电信号。脉搏心率传感器实物图如下图3-6所示。图3-6脉搏心率传感器实物图此脉搏心率传感器理论上输出的波形如下图3-7所示：图3-7心率脉搏传感器输出波形图在实际波形中，如果是PulseSensor传感器采集到的波形，主控芯片是无法进行读取的，需要由LM393对采集到的波形进行处理后，在将处理后的波形传输给主控芯片，主控芯片在波形上根据频率来计算出心率。3.6温度传感器模块智能手环的温度传感器采用的是DS18B20数字温度传感器，数字信号形式输出，抗干扰能力强，成本低、精度高的优点。DS18B20数字温度传感器采用是独特的单线接口的方式，一条线就能实现于主芯片的通信，测量的温度范围在零下55到高温125左右，温度传感器能够在支持多个组网功能，最多能一次并联8个同时进行测量，工作电源需要3.0-5.5V。DS18B20温度传感器耐磨性很好，在许多电子产品设计中经常会被应用在许多的需要测量温度场合，也非常适用于狭小的空间。10K电阻为上拉电阻，保证DS18B20传感器数据读取更稳定，原理图如图3-8所示：图3-8DS18B20温度传感器原理图

第四章软件部分4.1主程序流程框对智能手环上电的过程中，系统各个部分开始分布进行初始化主要分为两个部分：STM32F103C8T6芯片内部时钟、IO口、定时器、计数器和串口等进行初始化；各个功能模块也进行初始化。芯片内部定时器来控制每次温度、步数、心率采集时间，同时ADXL345模块、PulseSensor脉搏心率模块、DS18B20温度模块将把采集到相应数据传输到STM32F103C8T6主控制芯片处理分析，在通过液晶和蓝牙调试串口显示出相应的温度、心率、步数、时间等数据。主程序流程图如图4-1所示。图4-1主程序流程图4.2编程环境工具KEILMDK开发软件采用的UVision4，这款软件功能性全，操作界面简单清晰易懂，非常适用于STM32和STC89系列的芯片编码编译。在嵌入式设计上，进行不同的项目编写的多种编译代码时，UVision4软件对微细节的处理非常好，友好的的界面设计，为软件工程师营造舒适的操作环境，在STC89系列和STM32系列的使用，还能满足嵌入式环境，多种芯片都能进行编码的环境，功能性强，从各个方面来说的，选择UVision4软件作为软件发开的工具编程环境工具KEILMDK。UVision4运行是四核运行模型，在嵌入式的设计工程上，C语言和C++的编译环境，环境功能舒适，即使是嵌入式的开发也非常适用。在Keil使用过程中，我们基本有以下几个步骤：(1)创建一个新的project工程，选择芯片，针对所选择的芯片进行一些必要的配置(2)编写C源文件(3)编译工程代码(4)修改源程序中的bug（5）在编译大工程代码，管理多个子程序同时操作互不影响，调试的需要分批调试或者结合性调试都能同时进行，解决BUG的操作简易，对于工程师最好的操作就是编译、下载和调试的窗口一目了然，提升工作效率。软件KeilMDK的优点：编译开发环境适合在STM和STE、STC等工程的开发，基础工作链是C语言或者C++，模块的操作是数据化的，软件还有自带的码源，编写调试和模拟仿真能在一个操作键面里看到执行的结果，编译的环境和芯片的连接需要通过USB串口进行通讯传输，或者在需要进行独立完成任务操作时，可以软件直接外界模块连接。4.3液晶显示程序在智能手环系统显示选用LED1602液晶，主要显示温度值和心率、步数，当ADXL345倾角传感器和PulseSensor心率采集传感器、DS18B20温度传感器采集数据后，传输给STM32F103C8T6主控制芯片，再STM32F103C8T6主控制芯片进行数据的分析处理，经过系统的执行1602液晶相关的读写指令，将读取到的数据显示到LED1602液晶上,如图4-2所示。图4-2液晶显示流程图液晶通过上电将液晶的程序进入初始化状态，液晶屏幕会清屏，并开启接受STM32F103C8T6主控芯片处理后的数据进入缓冲区，通过地址码显示出相应的温度、心率、步数和时间，每100MS液晶的屏会进行自动更新数据。

第五章系统调试5.1STM32F103C8T6主芯片测试STM32F103C8T6芯片的最小系统的集成电路，各个功能模块的连接系统的IO口要对应，程序上应用的IO口和硬件连接的IO口要对应，程序代码下载的时候提前生成HEX文件，利用串口将程序下载到单片机中，烧录软件需要在下载前设置查看后的串口号、9600波特率、STM32F103C8T6芯片型号，在进行程序代码的下载，代码下载成果还是失败，烧录软件的显示界面上都会进行相应的提示，最小系统的适用可以通过和程序的下载检测是否存在问题。5.2BS18B20温度模块的调试智能手环的上电之前要检查下BS18B20模块的引脚于STM32F103C8T6芯片的IO口连接是否正常，模块的引脚的说明可以通过配套资料区分引脚，在上电后，模块初始化过后，将手直接放在BS18B20温度传感器上，观察LED1602液晶显示的温度数值是否有升高，将手撤走，液晶显示温度是否下降。5.3PulseSensor心率模块的调试智能手环系统中的PulseSensor心率模块调试，需要配合示波器观察波形，通过频率来进行调节，同样的在给作品上电之前，需要根据资料对引脚的连接在核对一遍，确保模块不会烧坏，上电后，PulseSensor心率模块上的发光二极管会进行闪烁提示，将手指放在PulseSensor心率模块上，并用示波器对心率模块进行抓波形，示波器将出现类似正弦波的波形，并且在经过LM393芯片，将类似正弦波转成方波，说明心率模块是正常的。5.4ADXL345倾角传感器模块调试与STM32F103C8T6芯片的通信过程中，先检查ADXL345倾角传感器的引脚是否有对应连接，避免因为连接失误导致模块电路出现短路而烧坏，在STM32F103C8T6主芯片烧录下载好程序后，同样采用示波器对ADXL345模块的输出进行抓类似正弦波的波形，并在ADXL345模块适当的倾斜一定的角度，看示波器的波形是否有变化来判断ADXL345模块的好坏。5.5电源调试智能手环采用的是5V工作电源，接通电源前，要先检查各个模块器件是否有插入正确，避免功能模块出现短路烧坏，利用万用表来测量输出的5V、3.3V电压是否有稳定。电压的稳定能说明电源是正常，不稳定就需要对电路进行检查，在智能手环中采用电压过高会直接导致作品被烧毁，电源过低会导致模块系统无法正常运行。可以在电源使用之前在电源正负极加个电容，过滤掉电源电压中的杂波，确保电源电压的稳定性。5.6实物测试智能手环上电过程中，待各个模块初始化后并且系统进入稳定，先观察下各个功能模块是否是发热的情况，检查电路中模块和单片机通信的IO口连接是否符合要求。可以先检测心率模块，将大拇指放在PulseSensor心率模块观察下液晶上心率的数值变化是否在60-100/分内，在检测DS18B20模块的温度，将手指放在温度传感器上，观察液晶上的温度值是否会上升，手指离开温度是否会下降，将作品戴在手臂上行走，看下步数是否会发生变化。如下图5-1所示。图5-1实物测试图作品的调试是实现作品的重要环节，各个功能模块的调试完，还需要整体调试一次，确保智能手环能采集到各个功能模块的数据，就需检测ADXL345模块、PulseSensor脉搏心率模块、DS18B20温度模块的电路连接和引脚接口是否正确，电源的供电是否正常，液晶显示的内容是否符合要求等，调试成功才能确保作品的功能的实现达标，系统测试图如下图5-2所示。图5-2系统测试图

总结此次智能手环系统的设计，采用STM32F103C8T6芯片为智能手环的核心，现下单片机的技术在我国的研发已经非常成熟，市场上有许多的电子产品都是首选单片机作为核心芯片，在市面上推广性非常好计步器进行升级，增加心率、温度等功能，提高安全性，此次设计的智能手环是以采用ADXL345模块、PulseSensor脉搏心率模块、DS18B20温度模块为主的设计，实现计步、温度、心率和时间的记录，操作十分方便。制作成品最主要的两个方面：硬件电路设计和软件代码编译。整体设计之前要明确设计要求，如是实现功能，选用什么芯片和模块，这些都是对系统的设计方案进行对比后，决定STM32F103C8T6芯片、ADXL345模块、PulseSensor脉搏心率模块、DS18B20温度模块定出最后方案。硬件分进行设计，在电脑上进行原理图的制作，还需要能提前进行合理的布局，之后在进行布线，布局合理布线的操作就能节省很多时间，而且整体的美观性也很好。电路的焊接需要注意检测电路的焊接的情况，借助万用表来排查电路中出现短路或者开路的现象。软件的设计上，我在语言编译上花了很多的时间的，C语言的语法和ADXL345模块、PulseSensor脉搏心率模块、DS18B20温度模块等程序调用，调用的程序的难度比较大，结合上出现了很多的问题。从头开始学，摔了不少次，老师的不断指导和同学的不离不弃，才得以让我在后期能够设计好并用程序驱动整个系统。此次设计的智能手环系统是能在行走和运动，能实时检测人体的心率、温度、步数，实时检测的数据能更有效的提供有效的数据帮助老人了解身体和成年人制定合理的运动计划，为了实现设计要求，反复调试多次，检测电路，检测程序，排查所有的问题后，经老师提点，实现智能手环的实时数据检测显示，这是我自己为我大学交上最满意的答卷。

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XiaojingX,KunhuiL.ResearchonKeyTechnologiesofspeechrecognition.computerengineeringandApplication,2006,42(11):66-69.

致谢大学那年十月金秋相遇，今年七月盛夏离别，论文搁笔时，四年青春课堂岁月涌上心头，轻松夹带着不舍、迷茫、兴奋。读书时期待能早日赚钱，能做自己想做的事，可期待的日子即将到来之时，心中更多是怀念学生时的生活不舍与师友分别，这次的毕业不单单四年大学学业的结束，也是为自己十六年的求学生涯画上句号，不管这过程经历多少挫折和打击，到现在只有不舍，这篇论文便是我画上的“句号”。此次的论文和设计是一场非常大的考验，检验大学四年成果，是骡子是马牵出来遛遛。从定题开始我就波折不断，选课题的前提准备因为忙着要找实习的机会没有做，和导师商议几次后，终于定下来。定下来做也是难点，我求助过专业是老师、学习好的同学、导师，上网查资料，不检测不知道自己的学习成果有多经不起考验，独立完成完整的设计，是为即将步入社会的我进行一次“预备赛”，不顾后果，全力以赴。我非常感谢辅导员对我的耐心开导，您对我们的付出不单单只是工作，四年来您的陪伴、开导、引导着我们向更好的自己发展。非常感谢室友，四年一起同寝而卧，生活上的互相包容，游戏上一块叱诧风云，相信未来的我们都不会轻易忘记我们的友情。学习好的学霸在我遇到软件学习和硬件学习的不抛弃，让我坚持设计完成成品，调试的过程遇到BUG简直让我差点崩溃，是你们的耐心鼓励，让我完成此次毕业设计和论文的撰写。最后，一定要感谢我的导师，设计成品和论文的撰写，您的耐心不嫌弃，即使有时候可能我问的问题没有任何的技术含量，您也会给我指导，提供我能查阅相关资料的途径，您的指导秉承为师者，传道授业解惑的最高境界，学子各有不同，您就因材施教的指导，为了我毕业设计和论文撰写付出的辛劳，您负责、耐心和专业的态度，我受益匪浅，尤其是疫情期间，我门只能远程联系，无论我的问题多少，您都能为我指点，设计完毕，论文的撰写完毕，我不仅仅是结束了大学毕业设计，我更学到是负责，非常感谢成成为您的学生，我会继续努力，在下次我们相遇时，我会成为您的更加认可的学生。

怎样提高电脑系统运行速度WindowsXP的启动速度比Windows2000要快30%左右，但相对于Windows98仍然要慢了不少，不过，我们可以通过优化设置，来大大提高WindowsXP的启动速度。加快系统启动速度主要有以下方法：尽量减少系统在启动时加载的程序与服务；对磁盘及CPU等硬件进行优化设置；修改默认设置，减少启动等待时间等。这些方法大部分既可减少系统启动的时间，又可以节省系统资源，加快电脑运行速度。1.加快系统启动速度WindowsXP的启动速度比Windows2000要快30%左右，但相对于Windows98仍然要慢了不少，不过，我们可以通过优化设置，来大大提高WindowsXP的启动速度。加快系统启动速度主要有以下方法：尽量减少系统在启动时加载的程序与服务；对磁盘及CPU等硬件进行优化设置；修改默认设置，减少启动等待时间等。这些方法大部分既可减少系统启动的时间，又可以节省系统资源，加快电脑运行速度。(1)MsconfigWindowsXP的启动速度在系统安装初期还比较快，但随着安装的软件不断增多，系统的启动速度会越来越慢，这是由于许多软件把自己加在了启动程序中，这样开机即需运行，大大降低了启动速度，而且也占用了大量的系统资源。对于这样一些程序，我们可以通过系统配置实用程序Msconfig将它们从启动组中排除出去。选择“开始”菜单中的“运行”命令，在“运行”对话框中键入“Msconfig”，回车后会弹出“系统配置实用程序”对话框，选择其中的“启动”选项卡(如图1)，该选项卡中列出了系统启动时加载的项目及来源，仔细查看每个项目是否需要自动加载，否则清除项目前的复选框，加载的项目越少，启动的速度就越快。设置完成后需要重新启动方能生效。(2)BootvisBootvis是微软提供的一个启动优化工具，可提高WindowsXP的启动速度。用BootVis提升WindowsXP的启动速度必须按照正确的顺序进行操作，否则将不会起到提速的效果。其正确的操作方法如下：启动Bootvis，从其主窗口(如图2)中选择“工具”菜单下的“选项”命令，在“符号路径”处键入Bootvis的安装路径，如“C:\ProgramFiles\Bootvis”，单击“保存”退出。从“跟踪”菜单中选择“下次引导”命令，会弹出“重复跟踪”对话框，单击“确定”按钮，BootVis将引导WindowsXP重新启动，默认的重新启动时间是10秒。系统重新启动后，BootVis自动开始运行并记录启动进程，生成启动进程的相关BIN文件，并把这个记录文件自动命名为TRACE_BOOT_1_1。程序记录完启动进程文件后，会重新启动BootVis主界面，在“文件”菜单中选择刚刚生成的启动进程文件“TRACE_BOOT_1_1”。窗口中即会出现“CPU>使用”、“磁盘I/O”、“磁盘使用”、“驱动程序延迟”等几项具体图例供我们分析，不过最好还是让BootVis程序来自动进行分析：从“跟踪”菜单中选择“系统优化”命令，程序会再次重新启动计算机，并分析启动进程文件，从而使计算机启动得更快。(3)禁用多余的服务WindowsXP在启动时会有众多程序或服务被调入到系统的内存中，它们往往用来控制Windows系统的硬件设备、内存、文件管理或者其他重要的系统功能。但这些服务有很多对我们用途不大甚至根本没有用，它们的存在会占用内存和系统资源，所以应该将它们禁用，这样最多可以节省70MB的内存空间，系统速度自然也会有很大的提高。选择“开始”菜单中的“运行”命令，在“运行”对话框键入“services.msc”后回车，即可打开“服务”窗口。窗口的服务列表中列出了系统提供的所有服务的名称、状态及启动类型。要修改某个服务，可从列表双击它，会弹出它的属性对话框(如图3)，你可从“常规”选项卡对服务进行修改，通过单击“启动”、“停止”、“暂停”、“恢复”四个按钮来修改服务的状态，并可从“启动类型”下拉列表中修改启动类型，启动类型有“自动”、“手动”、“已禁用”三种。如果要禁止某个服务在启动自动加载，可将其启动类型改为“已禁用”。WindowsXP提供的所有服务有36个默认是自动启动的，实际上，其中只有8个是必须保留的(见下表)，其他的则可根据自己的需要进行设置，每种服务的作用在软件中有提示。4)修改注册表来减少预读取，减少进度条等待时间WindowsXP在启动过程中会出现一个进度条，我们可以通过修改注册表，让进度条只跑一圈就进入登录画面。选择“开始”菜单中的“运行”命令，在“运行”对话框键入“regedit”命令后回车，即可启动注册表编辑器，在注册表中找HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\PrefetchParameters，选择其下的EnablePrefetcher键，把它的键值改为“1”即可。(5)减少开机磁盘扫描等待时间当Windows日志中记录有非正常关机、死机引起的重新启动，系统就会自动在启动的时候运行磁盘扫描程序。在默认情况下，扫描每个分区前会等待10秒钟，如果每个分区都要等上10秒才能开始进行扫描，再加上扫描本身需要的时间，会耗费相当长的时间才能完成启动过程。对于这种情况我们可以设置取消磁盘扫描的等待时间，甚至禁止对某个磁盘分区进行扫描。选择“开始→运行”，在运行对话框中键入“chkntfs/t:0”，即可将磁盘扫描等待时间设置为0；如果要在计算机启动时忽略扫描某个分区，比如C盘，可以输入“chkntfs/xc:”命令；如果要恢复对C盘的扫描，可使用“chkntfs/dc:”命令，即可还原所有chkntfs默认设置，除了自动文件检查的倒计时之外。2.提高系统运行速度提升系统运行速度的思路与加快启动的速度类似：尽量优化软硬件设置，减轻系统负担。以下是一些常用的优化手段。(1)设置处理器二级缓存容量WindowsXP无法自动检测处理器的二级缓存容量，需要我们自己在注册表中手动设置，首先打开注册表，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”，选择其下的“SecondLevelDataCache”，根据自己所用的处理器设置即可，例如PIIICoppermine/P4Willamette是“256”，AthlonXP是“384”，P4Northwood是“512”。(2)提升系统缓存同样也是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”位置，把其下的“LargeSystemCache”键值从0改为1，WindowsXP就会把除了4M之外的系统内存全部分配到文件系统缓存中，这样XP的内核能够在内存中运行，大大提高系统速度。通常来说，该优化会使系统性能得到相当的提升，但也有可能会使某些应用程序性能降低。需要注意的是必须有256M以上的内存，激活LargeSystemCache才可起到正面的作用，否则不要轻易改动它。(3)改进输入/输出性能这个优化能够提升系统进行大容量文件传输时的性能，不过这只对服务器用户才有实在意义。我们可在中新建一个DWORD(双字节值)键值，命名为IOPageLockLimit。一般情况下把数据设置8~16MB之间性能最好，要记住这个值是用字节来计算的，例如你要分配10MB的话，就是10×?1024×1024，也就是10485760。这里的优化也需要你的机器拥有大于256M的内存。(4)禁用内存页面调度在正常情况下，XP会把内存中的片断写入硬盘，我们可以阻止它这样做，让数据保留在内存中，从而提升系统性能。在注册表中找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”下的“DisablePagingExecutive”键，把它的值从0改为1即可禁止内存页面调度了。(5)关闭自动重新启动功能当WindowsXP遇到严重问题时便会突然重新开机，可从注册表将此功能取消。打开注册表编辑器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\CrashControl\”将AutoReboot键的Dword值更改为0，重新启动后设置即可生效。(6)改变视觉效果WindowsXP在默认情况下启用了几乎所有的视觉效果，如淡入淡出、在菜单下显示阴影。这些视觉效果虽然漂亮，但对系统性能会有一定的影响，有时甚至造成应用软件在运行时出现停顿。一般情况下建议少用或者取消这些视觉效果。选择桌面上“我的电脑”图标，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，打开“系统属性”对话框。选择“高级”选项卡，在其中的“性能”栏中单击“设置”按钮，会弹出“性能选项”对话框(如图4)，可选择“调整为最佳性能”单选框来关闭所有的视觉效果，也可选择“自定义”然后选择自己需要的视觉效果。(7)合理设置页面虚拟内存同样也是在“性能选项”对话框中，选择“高级”选项卡，在其中的“虚拟内存”栏中单击“更改”按钮，接下来选择虚拟内存为“自定义大小”，然后设置其数值。一般情况下，把虚拟设为不小于256M，不大于382M比较合适，而且最大值和最小值最好一样。(8)修改外观方案WindowsXP默认的外观方案虽然漂亮，但对系统资源的占用也多，可将其改为经典外观以获得更好的性能。在桌面空白位置单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，会打开“显示属性”对话框，在“主题”选项卡选择主题为“Windows经典”，即可将外观修改为更为经济的Windows经典外观。(9)取消XP对ZIP支持WindowsXP在默认情况下打开了对zip文件支持，这要占用一定的系统资源，可选择“开始→运行”，在“运行”对话框中键入“regsvr32/uzipfldr.dll”，回车确认即可取消XP对ZIP解压缩的支持，从而节省系统资源。(10)关闭Dr.WatsonDr.Watson是WindowsXP的一个崩溃分析工具，它会在应用程序崩溃的时候自动弹出，并且在默认情况下，它会将与出错有关的内存保存为DUMP文件以供程序员分析。不过，记录DUMP文件对普通用户则毫无帮助，反而会带来很大的不便：由于Dr.Watson在应用程序崩溃时会对内存进行DUMP记录，将出现长时间硬盘读写操作，要很长一断时间程序才能关闭，并且DUMP文件还会占用大量磁盘空间。要关闭Dr.Watson可打开注册表编辑器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\AeDebug”分支，双击其下的Auto键值名称，将其“数值数据”改为0，最后按F5刷新使设置生效，这样就取消它的运行了。同样，我们可以把所有具备调试功能的选项取消，比如蓝屏时出现的memory.dmp，可在“系统属性”对话框中选择“高级”选项卡，单击“启动和故障恢复”栏中的“设置”按钮，并在弹出的“启动和故障恢复”对话框中选择“写入调试信息”为“无”(如图5)。(11)启动硬盘/光驱DMA模式打开“系统属性”对话框，选择“硬件”选择卡中的“设备管理器”按钮，打开“设备管理器”窗口，在设备列表中选择“IDEATA/ATAPI控制器”，双击“主要IDE通道”或“次要IDE通过”，在其属性对话框的“高级设置”选项卡中检查DMA模式是否已启动，一般来说如果设备支持，系统就会自动打开DMA功能，如果没有打开可将“传输模式”设为“DMA(若可用)”。(12)关掉不用的设备WindowsXP总是尽可能为电脑的所有设备安装驱动程序并进行管理，这不仅会减慢系统启动的速度，同时也造成了系统资源的大量占用。针对这一情况，你可在设备管理器中，将PCMCIA卡、调制解调器、红外线设备、打印机端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的设备停用，方法是双击要停用的设备，在其属性对话框中的“常规”选项卡中选择“不要使用这个设备(停用)”。在重新启动设置即可生效，当需要使用这些设备时再从设备管理器中启用它们。(13)关闭错误报告当应用程序出错时，会弹出发送错误报告的窗口，其实这样的错误报告对普通用户而言几乎没有任何意义，关闭它是明智的选择。在“系统属性”对话框中选择“高级”选项卡，单击“错误报告”按钮，在弹出的“错误汇报”对话框中，选择“禁用错误汇报”单选项，最后单击“确定”即可。另外我们也可以从组策略中关闭错误报告：从“运行”中键入“gpedit.msc”，运行“组策略编辑器”，展开“计算机配置→管理模板→系统→错误报告功能”，双击右边设置栏中的“报告错误”，在弹出的“属性”对话框中选择“已禁用”单选框即可将“报告错误”禁用。(14)关闭自动更新“自动更新”功能对许多WindowsXP用户而言并不是必需的，可将其关闭以节省系统资源。在“我的电脑”上单击鼠标右键，从快捷菜单中选择“属性”命令，选择“系统属性”对话框中的“自动更新”选项卡，勾选“关闭自动更新，我将手动更新计算机”单选框，单击“确定”按钮即可关闭自动更新功能。如果在“服务”已经将“AutomaticUpdates”服务关闭，“系统属性”对话框中的“自动更新”选项卡就不能进行任何设置了。(15)去掉菜单延迟去掉菜单弹出时的延迟，可以在一定程度上加快XP。要修改的键值位置在“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”。修改其下的“MenuShowDelay”键，把默认的400修改为0，按F5刷新注册表即可生效。(16)清除预读文件WindowsXP的预读设置虽然可以提高系统速度，但是使用一段时间后，预读文件夹里的文件数量会变得相当庞大，导致系统搜索花费的时间变长。而且有些应用程序会产生死链接文件，更加重了系统搜索的负担。所以，应该定期删除这些预读文件。预计文件存放在WindowsXP系统文件夹的Prefetch文件夹中，该文件夹下的所有文件均可删除。(17)关闭自动播放功能在WindowsXP中，当往光驱中放入光盘或将USB硬盘接上电脑时，系统都会自动将光驱或USB硬盘扫描一遍，同时提示你是否播放里面的图片、视频、音乐等文件，如果是拥有多个分区的大容量的USB硬盘，扫描会耗费很长的时间，而且你得多次手动关闭提示窗口，非常麻烦。这种情况下我们可以将WindowsXP的自动播放功能关闭。运行“组策略”程序。在组策略窗口左边栏中，打开“计算机配置”，选择“管理模板”下的“系统”，然后在右边的配置栏中找到“关闭自动播放”并双击它，会弹出“关闭自动播放属性”对话框。在其中“设置”选项卡中选择“已启用”，“关闭自动播放”下拉列表中选择“所有驱动器”(如图6)。这样以后就不用担心WindowsXP的“自动播放”功能带来的麻烦了。如果你只是想禁止系统扫描某个驱动器(如USB硬盘)上的文件，可采用下面的方法。先连上你的USB硬盘，让系统将它识别出来。然后打开“我的电脑”，选择USB硬盘上的某个分区，按鼠标右键，会弹出磁盘属性窗口，选取“自动播放”选项卡，将所有内容的类型都选择为不执行操作。如果USB硬盘有多个分区，对所有分区都进行同样的操作，这样当你将USB驱动器拔掉再重新接上时，系统会将USB硬盘识别出来，而不会反复问你是否播放USB硬盘中的文件了。3.加快关机速度WindowsXP的关机速度要慢于启动速度，特别有些任务还需要手工结束，更加延缓了关机速度。因此，要加快关机速度，首先要开启WindowsXP的自动结束任务功能。具体步骤是：从注册表中找到“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”，把“AutoEndTasks”的键值设置为1即可。然后再修改“HungAppTimeout”为“4000(或更小)”(预设为5000)，该键值同样也在“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”下；最后一步再找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\”，同样把WaitToKillServiceTimeout设置为“4000”；通过这样设置后的关机速度明显要加快了。够全面吧~~◆二、硬件优化设置◆1、关掉不用的设备

在设备管理器中，将PCMCIA卡、调制解调器、红外线设备、打印机端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的设备停用，在要停用设备属性对话框中的“常规”选项卡中选择“不要使用这个设备(停用)”。当需要使用这些设备时再从设备管理器中启用它们。◆2、内存性能优化

WindowsXP中有几个选项可以优化内存性能，它们全都在注册表下面位置：HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSession

ManagerMemory

Management

1）禁用内存页面调度（Paging

Executive）

XP会把内存中的片断写入硬盘，我们可以阻止它这样做，让数据保留在内存中，从而提升系统性能。256M以上内存才使用这个设置。把“DisablePagingExecutive”的值从0改为1就可以禁止内存页面调度了。

2）提升系统缓存

必须有256M以上的内存，才激活它。把LargeSystemCache键值从0改为1，一般来说，这项优化会使系统性能得到相当的提升，但也有可能会使某些应用程序性能降低。

3）输入/输出性能

内存大于256M才更改这里的值，这个优化只对server（服务器）用户才有实在意义，它能够提升系统进行大容量文件传输时的性能。建一个DWORD（双字节值）键值，命名为IOPageLockLimit，数值设8M－16M字节之间性能最好，具体设什么值，可试试哪个值可获得最佳性能。这个值是用字节来计算的，比如你要分配12M，就是12×1024×1024，也就是12582912。◆3、启动硬盘/光驱DMA模式

“系统属性”－“硬件”－“设备管理器”，在设备列表中选择“IDE

ATA/ATAPI控制器”，双击“主要

IDE

通道”或“次要

IDE

通道”，在其属性对话框的“高级设置”选项卡中检查DMA模式是否已启动，一般来说如果设备支持，系统就会自动打开DMA功能，如果没有打开可将“传输模式”设为“DMA（若可用）”（在BIOS里也应该要先设为支持DMA）。

◆4、关闭自动播放功能

运行“组策略”程序,在组策略窗口左边栏中打开“计算机配置”，选择“管理模板”下的“系统”，然后在右边的配置栏中找到“关闭自动播放”并双击它，会弹出“关闭自动播放属性”对话框，在其中“设置”选项卡中选择“已启用”，“关闭自动播放”下拉列表中选择“所有驱动器”。

◆5、设置二级缓存容量

WindowsXP有时无法自动检测处理器的二级缓存容量，需要我们手动设置。运行注册表编辑器，找到HKCU_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSession

ManagerMemory

Management,选择Dword值SecondLevelDataCache（如果没有就新建这个值），修改这个值（填时使用10进制）为你的CPU的二级缓存的大小，比如你的CPU的二级缓存是256KB，就修改Dword值SecondLevelDataCache为10进制的256即可。二级缓存大小介绍AMD系列Duron

64KB

K6-3

Thunderbird

AthlonXP

256KB

K6-2

Athlon

512KB；Intel系列CeleronA

Celeron2

128KB

P2

Mobile

P3E(EB)

P4

Willamette

256KB

P2

P3(katmai)

P4(Northwood)

512KB。使用Winxp的请务必检查一下：打开注册表，找到HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftWindows

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