基于S3C2440A的远程健康监测系统设计与实现

摘要

近年来慢性病发病率和发病人数的不断攀升，人们越来越关心自身的健康问题，健康观念也从重视病后治疗恢复逐渐转向病前及时预防诊断，以追求更健康的生活方式。伴随着各种智能技术在医疗领域的应用和互联网的快速发展，尤其是生理指标采集设备的普及，为慢性病的监控管理提供了可能。
　　论文以ARM920T的S3C2440A为核心处理器，搭建嵌入式Linux软硬件开发平台，采用多线程执行基于TCP/IP协议的Socket套接字实现网络通信，通过Mysql数据库进行数据存储，设计并实现了集健康参数采集、监测管理、风险预测、专家建议、信息管理等功能为一体的健康监测系统。论文主要研究内容如下：
　　首先，基于系统的设计要求，给出了系统总体方案，包括测量数据采集、通信网关数据封装传输、系统应用管理三个部分。其中测量数据采集分为生理指标和用户身份两种数据，分别通过专业设备采集后经串口或USB接口传输到通信网关，由通信网关进行数据转换和封装后上传数据，用户在一体机上的健康监测管理系统查看测量结果、风险预测结果、个人档案等信息，由服务器的数据库存储数据，管理员可通过 WEB远程登录管理系统进行查看用户数据和系统维护。
　　其次，依据系统的总体方案和硬件结构方案进行了系统硬件详细设计，主要包括通信网关的外围电路如音频、功放、网络、电源、串口等模块。音频模块和功放模块分别采用UDA1341TS声卡芯片和SGM4871音频功放芯片，连接扬声器播放语音提示；网络模块采用DM9000CE以太网芯片，搭配带网络变压器HR911105A的RJ45接口，实现网络连接；采用LM1117稳压芯片和DC/DC隔离保证电路稳定的工作电压；采用MAX3232进行电平转换后，再经过9针串口接口和USB接口实现数据传输。
　　最后，根据搭建的硬件开发平台，移植并搭建嵌入式Linux软件开发环境。运用C开发语言进行多线程和Socket编程，实现通信网关的系统初始化、数据收发、封装传输、播放语音提示、检测网络连接等功能；运用JAVA开发语言实现监控系统通信等功能；并给出了系统数据库的设计，对系统进行了测试。
　　经过运行测试，系统实现了生理指标的采集、检测和查询，通过历史记录和测量数据分析实现慢性病的评级、预警，并提供相应的专家建议和防控知识，生成个人电子档案便于保存，实现了健康监测系统的基本功能，达到了预期效果。系统拆分功能按模块进行设计，便于系统升级、维护和裁剪扩展，可应用于体检中心、社区医院、基层康复中心、养老院等机构。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要工作及总体结构

2 系统整体方案设计

2.1系统整体方案

2.2系统硬件结构设计

2.3系统软件结构设计

3 系统硬件设计

3.1音频模块设计

3.2功放模块设计

3.3网络模块设计

3.4电源模块设计

3.5 LED指示灯模块设计

3.6串口及USB电平转换模块设计

4 系统软件设计与实现

4.1嵌入式软件开发环境的搭建

4.2 基于Linux系统的多线程通信

4.3通信网关实现

4.4 数据库设计

4.5 健康监测管理系统设计

4.6 系统实现

5 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果