人体健康指标实时监测系统

摘要

近年来，中国人口的老龄化与慢性病患者的年轻化的人群日益庞大，高质量的长期医疗监护逐渐成为全世界人们关注的焦点。在当代电子医疗领域中，家庭医疗监护系统的发展已经成为一个重要的研究方向，而作为家庭医疗设备则必须具有的便携性、实时性和多功能等特点。据此，本文设计了一种体积小、精度高、实时性强、便于携带、操作便捷的人体健康指标实时监护系统设备，用以采集使用者的心电、心率、血压、体温等生理参数，并结合Android智能手机终端实现通过无线通信的方式将采集到的生理参数实时传输到Android监护终端。
　　本文针对人体健康指标实时监测系统的应用背景以及国际国内的研究发展情况作了介绍，并研究了与本课题相关的理论知识，如Android手机开发环境、JAVA语言基础、各类传感器驱动以及心电滤波算法等，为整个系统的设计提供了理论基础。
　　本文的硬件部分MCU设计使用STM32F103RCT6芯片作为硬件平台处理核心;心电、心率数据采集使用BMD101芯片，血压的测量使用FBP300电桥式压力传感器;体温数据采集使用的是MLX90615红外式温度传感器;无线通信采用CC2540的蓝牙4.0模块。本系统在设计方面遵循着体积小、成本低、抗干扰能力和实时能力强的原则，符合设计中便携式的特点，方便使用者在日常生活中的佩戴。并开发了一款基于Android系统的人体健康监护系统手机软件。
　　在Android软件方面，介绍了软件编写的整体框架，然后分别在软件滤波、数据通信、心电图形绘制、数据回放等的实现方法问题上做了重点的阐述，并加入了适当的滤波算法用于去除心电干扰数据，在滤波算法上采用平滑滤波和小波滤波相结合的串联滤波算法。达到了系统运行稳定，参数测量结果准确、实时性和便携性强的设计要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 系统国内外研究现状

1．3 论文主要研究内容

第2章 微弱信号提取算法研究

2．1 系统整体设计概述

2．2 微弱信号滤波算法选取

2．3 小波算法检测ECG信号处理

2．3．1 ECG数据信号

2．3．2 小波变换算法

2．4 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 系统硬件设计概述

3．2 主控MCU电路设计

3．2．1 系统MCU外围电路设计

3．2．2 系统电源电路、复位电路设计

3．3 心电、心率采集模块设计

3．3．1 心电信号波形特征

3．3．2 心电心率数据采集模块

3．3．3 心电心率数据采集电路

3．4 体温采集模块设计

3．4．1 体温测量传感器

3．4．2 体温测量电路设计

3．5 血压模块设计

3．5．1 血压测量工作原理

3．5．2 血压测量电路设计

3．5．3 血压滤波器电路设计

3．6 蓝牙模块外围电路设计

3．7 本章小结

第4章 系统软件设计

4．1 Android系统开发环境

4．2 基于Android系统的软件设计

4．2．1 Android软件总体功能设计

4．2．2 蓝牙通信模块设计

4．2．3 心电图形绘制和显示

4．2．4 软件滤波设计

4．2．5 数据回放和手势识别

4．2．6 血压和体温显示模块

4．3 下位机软件设计

4．3．1 心电心率数据传输协议

4．3．2 体温传感器传输协议

4．3．3 血压检测程序设计

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢