【正文】 2 2 3 Matlab+壓電傳感器 3 Android應(yīng)用+光電傳感器 3第二章 硬件設(shè)計 4 Android硬件平臺 4 4 6 8 BLE簡介 8 開發(fā)板CC254x 8 9 9 10第三章 軟件設(shè)計 12 12 12 13 13 13 16 17 19 21 22 25第四章 運行及測試 27 27 27 30 33 33 34總結(jié) 38參考文獻(xiàn) 39附錄一 外文文獻(xiàn)翻譯 40附錄二 程序源代碼 63致謝 70第一章 緒論移動醫(yī)療，國際醫(yī)療衛(wèi)生會員組織HIMSS給出的定義為，mHealth，就是通過使用移動通信技術(shù)——例如PDA、移動電話和衛(wèi)星通信來提供醫(yī)療服務(wù)和信息，具體到移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，則以基于安卓和iOS等移動終端系統(tǒng)的醫(yī)療健康類App應(yīng)用為主。Android。關(guān)鍵詞：脈搏；藍(lán)牙；Android；波形；健康AbstractAlong with rapid development of Mobile Internet,monitoring the health status by portable terminal, bees a more feasible choice of medical design put foward an available scheme aimed at the the design,first of all,collecting human pulse signal by pulse sensor , then send it to the android terminal by bluetooth as wireless form,extract the signal from bluetooth on Android system, realizes the data read and data store, and then draw the realtime waveform according to received data, the current heart rate could be obtained through the handling of waveform analysis and testing, finally we learn on the current health status of the tester and make a simple review and advice.The datas for the design collected by photoelectric pulse sensor, the pluse sensor works by the transmission of light,to detect the change of blood concentration with the change of light intensity, result in voltage changing. The data converted to the digital signal on the bluetooth development board,and broadcast constantly .The application on the android could start bluetooth of the equipment and gained the broadcasting bluetooth signal, then established a connection and access to data services, received the pulse signal in realtime state. The data would be processed by algorithm in application, saved in the text file, and realtime waveform is given in the chart on the view of the wave form, the application could calculate the current heart rate of tester, and then application could show the the healthy condition of the tester according to the heart rate . Other functions such as registration, and static display can be achieved by adding the corresponding code in the application,such approach ensure the accuracy of the data and add the necessary function, enrich and perfect the application, make it can be widely used.Key words:pluse。本設(shè)計的數(shù)據(jù)來源為光電脈搏傳感器，是通過透光性檢測血液濃度變化并以光強(qiáng)度的變化引起的電壓變化作為數(shù)據(jù)傳出；此數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙開發(fā)板處理為數(shù)字信號，并由藍(lán)牙形式不斷廣播；在Android下開發(fā)的應(yīng)用通過開啟設(shè)備的藍(lán)牙功能搜索到廣播的藍(lán)牙信號，通過協(xié)議建立連接并獲取數(shù)據(jù)服務(wù)，實時接收采集的脈搏信號；應(yīng)用對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，存入文本文件，并在圖表中給出實時的波形圖；通過分析此波形，應(yīng)用可計算出測試者當(dāng)前的心率，并由心率對測試者的健康狀況作初步的判斷。 LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計題 目 基于Android的便攜式健康監(jiān)測系統(tǒng)——Android系統(tǒng)開發(fā) 學(xué)生姓名 黃亮 學(xué) 號 11250309 專業(yè)班級 通信2011級3班 指導(dǎo)教師 藺瑩 學(xué) 院 計算機(jī)與通信 答辯日期 2015年6月16日 基于Android的便攜式健康監(jiān)測系統(tǒng) ——Android系統(tǒng)開發(fā)Portable health monitoring system based on Android platformDevelopment on Android system黃亮11250309Huang Liang蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計摘要隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，利用便攜終端監(jiān)測人體健康狀態(tài)成為一種愈發(fā)可行的醫(yī)療手段。本設(shè)計針對此問題提出了一套切實可行的設(shè)計方案，設(shè)計中首先通過脈搏傳感器采集到人體的脈搏信號，然后借由藍(lán)牙以無線形式發(fā)送給Android終端，同時在Android下提取藍(lán)牙信號，以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取與存儲，并以接收到的數(shù)據(jù)實時繪制波形，最終通過對波形的處理分析可得出測試者當(dāng)前的心率，并對測試者當(dāng)前的健康狀態(tài)作出簡單的評測和建議。其他功能諸如注冊功能，靜態(tài)顯示等也可通過在應(yīng)用中添加相應(yīng)代碼實現(xiàn)，目的是通過保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和添加必要的功能，豐富并完善應(yīng)用，使之可以廣泛使用。bluetooth。waveform。它為發(fā)展中國家的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)提供了一種有效方法，在醫(yī)療人力資源短缺的情況下，通過移動醫(yī)療可解決發(fā)展中國家的醫(yī)療問題[1]。就時代科技背景而言，一切與便民服務(wù)相關(guān)的工作最終都將被“移動”，成為一股股“移動XX”潮流，而“移動醫(yī)療”恰恰是其中的一種，也是相當(dāng)重要的一種。當(dāng)下移動醫(yī)療才剛剛起步，其應(yīng)用模式中大多都是借助相應(yīng)的傳感器（例如紅外，壓電，光電等）來采集醫(yī)療信號，實現(xiàn)的功能也以信號顯示為主，而智能手機(jī)作為擁有高速的數(shù)據(jù)傳輸能力和強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的便攜終端設(shè)備，可以作為醫(yī)療傳感器信號的移動接收和中轉(zhuǎn)平臺，甚至成為最終的處理平臺。這有利于擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集、健康監(jiān)護(hù)的應(yīng)用范圍，使得人們可以在攜帶一些傳感器的情況下，比較靈活地實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、醫(yī)療監(jiān)護(hù)[3]。正在致力于突破孤島，實現(xiàn)各種應(yīng)用的互聯(lián)。目前大型應(yīng)用市場中已經(jīng)涌現(xiàn)了一批用于簡單醫(yī)療的App應(yīng)用，有根據(jù)輸入的參數(shù)（如身高，體重）判斷體型是否合格的，有一些日常健康指導(dǎo)的（比如預(yù)防傳染病或感冒的常識），還有和硬件設(shè)備結(jié)合開發(fā)的計步器（用于跑步時），用于調(diào)整生物鐘的睡眠鬧鐘，測心率的心率應(yīng)用……但是也明顯表明，在不配合硬件的情況下，僅僅軟件是無法完成太多測試的，也無法提供用戶太多有用的信息或數(shù)據(jù)。脈搏－－即體表可觸摸到的動脈搏動。中醫(yī)將脈搏變化作為治病的主要手段，稱為“切脈”。以此推導(dǎo)，如果手機(jī)應(yīng)用能夠?qū)崟r測量脈搏，那么只要有手機(jī)的用戶都可以測量自己的脈搏pluse wave[5]，并通過其測量的數(shù)據(jù)得到有用的信息。本設(shè)計則充分利用手機(jī)的無線通信功能，使用傳感器采集脈搏信號，通過手機(jī)藍(lán)牙接收信號，將智能手機(jī)變成一個“醫(yī)療設(shè)備”（Medical Equipment[6]）。利用智能的計算能力，處理采集的脈搏數(shù)據(jù)，并得出測量結(jié)果，用戶可以在更短時間內(nèi)看到數(shù)據(jù)分析結(jié)果和相關(guān)的健康建議，也避免了時間的浪費。設(shè)計的主要內(nèi)容是開發(fā)一個Android應(yīng)用，以藍(lán)牙的形式接收傳感器采集的脈搏信號，并將信號數(shù)據(jù)繪成波形反饋給用戶，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析為用戶做初步診斷，并給出簡單的健康建議；在此基礎(chǔ)上，對應(yīng)用功能進(jìn)行擴(kuò)展，如存下信號數(shù)據(jù)以供有需要的用戶自行查看分析，力求更方便地服務(wù)于用戶。軟件功能主要分藍(lán)牙模塊，數(shù)據(jù)傳輸模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和繪圖模塊。數(shù)據(jù)傳輸模塊承接藍(lán)牙模塊，開啟藍(lán)牙傳輸服務(wù)之后，程序會自動接收傳輸過來的數(shù)據(jù)并擬進(jìn)行二次處理。繪圖模塊是建立在Android下AChartEngine繪圖引擎的基礎(chǔ)的，此處將已經(jīng)處理的數(shù)據(jù)通過曲線圖的方式在圖表中繪制出來，并實時更新顯示。經(jīng)過前期的調(diào)研和準(zhǔn)備，本設(shè)計之初需要以下設(shè)備和方案。傳感器和傳輸手段的不同產(chǎn)生了兩個不同的實施方案，一是通過有線傳輸壓電傳感器采集的脈搏數(shù)據(jù)，另一個是通過藍(lán)牙傳輸光電傳感器采集的脈搏數(shù)據(jù)。問題在于壓電傳感器過于靈敏，且受干擾較大，測出的波形噪聲信號難以處理，故而進(jìn)度緩慢。 BLE設(shè)備， 的智能設(shè)備才能檢測到，不過隨著手機(jī)的更新?lián)Q代，應(yīng)該會具有更好的兼容性。若不考慮藍(lán)牙，Wifi，以及傳感器相關(guān)的開發(fā)，那么Genymotion完全可以勝任開發(fā)的絕大部分需求；當(dāng)然若需要實際的硬件支持，最佳方案就是用一款智能手機(jī)進(jìn)行真機(jī)聯(lián)調(diào)。開發(fā)Android的Eclipse ADT開發(fā)包中其實有自帶的模擬器emulator，之所以選用另外的模擬器原因有二。 genymotion和emulator的創(chuàng)建設(shè)備界面另一方面，genymotion的源碼包較為簡潔明了，創(chuàng)建虛擬設(shè)備時只需填入設(shè)備名稱即可，其他屬性均按照實際型號的真機(jī)定制，而emulator自定義的屬性較多，自主性較強(qiáng)，但大多設(shè)置并沒有必要，而且其啟動后尺寸是固定的，不能隨時進(jìn)行調(diào)整，默認(rèn)的屏幕尺寸高度會和PC的高度一致，導(dǎo)致開發(fā)視圖的不便（任務(wù)欄會遮住屏幕下方），相反genymotion就可以在啟動虛擬設(shè)備后自由調(diào)整其寬高度，以方便不同視圖的需要。 genymotion選擇系統(tǒng)環(huán)境界面選擇好開發(fā)的系統(tǒng)環(huán)境之后，在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下會自動下載源碼包，這里我們選擇Android 。 genymotion虛擬界面同時，可以在Eclipse的DDMS視圖中看到已經(jīng)檢測到的Android設(shè)備。涉及到藍(lán)牙或傳感器之類模擬器暫時不能模擬出的部件時，開發(fā)就需要借助真實的Android設(shè)備。相對于模擬器來說，真機(jī)并不需要人為創(chuàng)建定制設(shè)備，可以直接投入開發(fā)使用。 手機(jī)上的USB設(shè)置2) 需要特定的驅(qū)動需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動，否則無法檢測到連接的Android設(shè)備，一般是由PC系統(tǒng)自動匹配安裝，安裝的驅(qū)動為“Android Composite ADB Interface”,打開“設(shè)備管理器”后會顯示相應(yīng)的接口。 Eclipse檢測到的真機(jī)藍(lán)牙平臺在本設(shè)計中屬于前置部分，主要負(fù)責(zé)將傳感器采集到的信號通過藍(lán)牙形式發(fā)送出來，然后由開發(fā)的Android應(yīng)用接收處理，藍(lán)牙部分可以從原理和實際設(shè)備兩個部分進(jìn)行介紹。BLE即Bluetooth Low Energy，低功耗藍(lán)牙。硬件方面，需要購買TI公司藍(lán)牙迷你套件，（一般指CC254x）以及CC Debugger傳真器；軟件方面，安裝IAR for 8051，TI公司BTool軟件。CC254X內(nèi)含一個性能優(yōu)良的RF收發(fā)器和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051MCU，集成可ISP的Flash memory，8KB RAM，以及其他性能優(yōu)異的特性和外設(shè)。其特性如下：a) 兼容藍(lán)牙低功耗技術(shù)b) 優(yōu)異的連接設(shè)計（高達(dá) 97DB）c) 長距應(yīng)用d) 精準(zhǔn)的數(shù)字 RSSIe) 符合 FCCamp。 CC254x開發(fā)板功能示圖心率傳感器是本設(shè)計中硬件部分的最末端，負(fù)責(zé)最原始的脈搏信號采集，理想狀態(tài)下采集到的脈搏信號可以較為清晰用波形圖給出，也即是說，傳感器必須采集到類似于心臟搏動強(qiáng)度的信號，并將這種起伏明顯的信號通過一定傳輸手段傳輸?shù)介_發(fā)環(huán)境中。壓電傳感器即壓敏電阻脈搏傳感器HK2000C，是在HK2000B的基礎(chǔ)上增加了程控放大電路、基線調(diào)整電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、串行通信電路，方便用戶集成及二次開發(fā)使用。在電腦上運行我們附送的演示