android的健康指标检测的设计
摘 要随着社会的发展和进步，人们物质文化生活在不断提高的同时，健康问题也引起了越来越多人的重视。如今多种疾病正在威胁着人们的生命安全，如何对身体的健康指标进行实时监测，成为了许多人研究的对象。本文主要介绍了基于Android的健康指标检测系统。系统主控芯片采用STC89C51，传感器采用由红外发射管和红外接收管组成的ST188。系统将所产生的心率信号通过放大处理后，利用单片机系统进行相应的控制，从而得到用户一分钟内的心率次数，最终在LCD1602液晶显示屏上进行显示，与此同时通过蓝牙将数据发送Android手机端进行同时显示。系统实现了心率的实时监控与显示，在日常生活乃至医疗中可被广泛应用。
目 录
第一章 概述 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2心率测量仪的发展 1
1.3本系统的主要研究内容 3
第二章 总体方案的选型与设计 4
2.1系统整体设计概述 4
2.2各部分的选型和论证 4
2.3主控部分元器件简介 5
2.4显示部分元器件简介 6
2.5无线传输部分元器件简介 7
2.6本章小结 10
第三章 系统硬件电路设计 11
3.1主控模块 11
3.2显示模块 13
3.3蓝牙模块 13
3.4信号采集电路设计 14
3.5本章小结 16
第四章 系统软件设计 17
4.1主程序设计 17
4.2子程序设计 17
4.3软件介绍 19
4.4本章小结 21
第五章 系统调试 22
5.1系统调试 22
5.2调试问题与误差分析 22
5.3本章小结 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 27
第一章 概述
随着社会的发展和进步，人们物质文化生活在不断提高的同时，健康问题也引起了越来越多人的重视。如今多种疾病正在威胁着人们的生命安全，如何对身体的健康指标进行实时监测，
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成为了许多人研究的对象。本文主要介绍了基于Android的健康指标检测系统。
1.1选题的背景和意义
心率是生理特征的重要参数之一，重要的信息可以反映人体心脏和血管的状态。心率可以让人体各种器官的健康、疾病和其他信息显露出来。在医院临床护理和老年日常护理中，心率检测成为不可或缺的一部分。心率测量因此成为最受欢迎的用来提取生命体征方法之一[1]。
在以前，心率检测装置大部分只能由专业从医人员亲自前操作。最近有很多日常监测设备，如便携式电子血压计，测量血压时同时可以一起完成心率测量。但是它的测量数据不准确，体积又显笨重，使用就有局限性。
如今，随着科学技术的蓬勃发展，特别是电子技术。因为电子技术的开发成本的大幅度下降，加上人们越来越关注自身的健康问题，智能控制系统取得了突破性的进步，并向着智能化、网络化发展。这一巨大科研成果可能将心率检测数据的实时共享成为现实，规避了人为失误所造成的误差，对心率的无创、实时、连续监测等方面的发展提供了重大的帮助。
本次设计开发一个基于Android的健康指标检测系统，实现心率信号数据远程传输和及时分享。
1.2心率测量仪的发展
心率测量仪正在随着科技的不断发展而同时在不断更新，其测量精度也就越来越高。国内外目前已经研发出各种各样的心率测量仪，其中研究的重点就是心率测量的传感器。
起初心率测量是研究用来测量运动物体的浓度触摸传感器。这种传感器的运用于手指心率测量仪、耳朵心率测量仪等，它们都有各自的优点和缺点。手指心率测量的使用会更方便、简单，但其也存在着缺点。因为手指上有很多汗腺，出汗会使测量不精确。而且手指需要经常使用，污染也可能会导致降低测量灵敏度。耳朵心率测量相对清洁，传感器的使用就减少了污染的影响，这样比较易于维护，当然它也存在着缺点。耳朵的脉搏比较弱，尤其是当季节更替时，测量信号会受到环境温度的影响，这就导致测量不准确。出现在过去的在医院常规临床护理和老年护理常规监测设备，如便携式电子血压计。心率、血压的测量它可以做到，但这样的便携式电子设备利用微型泵压力橡胶气球，每个测量需要一个压缩和解压缩的过程，使用比较繁琐。而且存在其本身体积比较大、减压过程会有不舒适的感觉、心率检测的准确性较低的缺陷[2]。
最近国内外开始研究开发非接触式传感器。这些传感器的一个重要特点是检测部分的测量不侵入人体，人体不会造成创伤。而且可以自动消除自己的仪表误差系统，这样精度就比较高，通常在体外表面特别是间接参与人类生理参数的测量。
其中光电心率传感器，是对手指透光率进行监测，间接地接收到心率信号。它具有结构简单、没有伤害、精度高、可以重新使用等特点。通过光电心率传感器开发，心率测量仪已经应用于临床医学的各个方面，取得了不错的成绩。
1860年Vierordt发明了第一个心率测量仪，在1950年代早期朱颜就把它引用到中医心率进行客观诊断。机械化和电子化的发展，国内和国际方面的心率仪器发展地尤为迅速。尤其是在1970年代中期，天津市、上海市，迅速建立了一个心率的跨学科的研究合作。多学科合作，促进中医药的发展高度和心率测量仪的研究工作[3]。下列是对开发人员，心率仪器探头和传感器的特点进行简单的归纳，如表11所示。
表11 脉象仪的研制情况
研制者
探头形式（单部）
探头形势（三部）
北京医疗器械厂
MX1型（应变片）
BYS14型（应变片）
上海医疗仪器研究所
MX3型，MX型（7点式）
3MX1型（应变片）
天津医疗仪器研究所
MTYA（寸部7点，应变片）
上海中医学院
ZM1型（子母式，应变片）
九路型（径向7点，轴向3组）
贵州省脉象协作组
ZHI型（应变片）
ZHII型，轴向径向均可调节
西安交通大学
圆形气囊加压式（7点）
上海中医研究院
横向线列式九道（应变片）
浙江大学
63点（PVDF压电薄膜）
西苑医院
压电晶体
江西脉图协作组
MX811型（液态泵）
中科院基础所
硅杯式（单晶硅）
中科院智能机械所
目 录
第一章 概述 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2心率测量仪的发展 1
1.3本系统的主要研究内容 3
第二章 总体方案的选型与设计 4
2.1系统整体设计概述 4
2.2各部分的选型和论证 4
2.3主控部分元器件简介 5
2.4显示部分元器件简介 6
2.5无线传输部分元器件简介 7
2.6本章小结 10
第三章 系统硬件电路设计 11
3.1主控模块 11
3.2显示模块 13
3.3蓝牙模块 13
3.4信号采集电路设计 14
3.5本章小结 16
第四章 系统软件设计 17
4.1主程序设计 17
4.2子程序设计 17
4.3软件介绍 19
4.4本章小结 21
第五章 系统调试 22
5.1系统调试 22
5.2调试问题与误差分析 22
5.3本章小结 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 27
第一章 概述
随着社会的发展和进步，人们物质文化生活在不断提高的同时，健康问题也引起了越来越多人的重视。如今多种疾病正在威胁着人们的生命安全，如何对身体的健康指标进行实时监测，
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成为了许多人研究的对象。本文主要介绍了基于Android的健康指标检测系统。
1.1选题的背景和意义
心率是生理特征的重要参数之一，重要的信息可以反映人体心脏和血管的状态。心率可以让人体各种器官的健康、疾病和其他信息显露出来。在医院临床护理和老年日常护理中，心率检测成为不可或缺的一部分。心率测量因此成为最受欢迎的用来提取生命体征方法之一[1]。
在以前，心率检测装置大部分只能由专业从医人员亲自前操作。最近有很多日常监测设备，如便携式电子血压计，测量血压时同时可以一起完成心率测量。但是它的测量数据不准确，体积又显笨重，使用就有局限性。
如今，随着科学技术的蓬勃发展，特别是电子技术。因为电子技术的开发成本的大幅度下降，加上人们越来越关注自身的健康问题，智能控制系统取得了突破性的进步，并向着智能化、网络化发展。这一巨大科研成果可能将心率检测数据的实时共享成为现实，规避了人为失误所造成的误差，对心率的无创、实时、连续监测等方面的发展提供了重大的帮助。
本次设计开发一个基于Android的健康指标检测系统，实现心率信号数据远程传输和及时分享。
1.2心率测量仪的发展
心率测量仪正在随着科技的不断发展而同时在不断更新，其测量精度也就越来越高。国内外目前已经研发出各种各样的心率测量仪，其中研究的重点就是心率测量的传感器。
起初心率测量是研究用来测量运动物体的浓度触摸传感器。这种传感器的运用于手指心率测量仪、耳朵心率测量仪等，它们都有各自的优点和缺点。手指心率测量的使用会更方便、简单，但其也存在着缺点。因为手指上有很多汗腺，出汗会使测量不精确。而且手指需要经常使用，污染也可能会导致降低测量灵敏度。耳朵心率测量相对清洁，传感器的使用就减少了污染的影响，这样比较易于维护，当然它也存在着缺点。耳朵的脉搏比较弱，尤其是当季节更替时，测量信号会受到环境温度的影响，这就导致测量不准确。出现在过去的在医院常规临床护理和老年护理常规监测设备，如便携式电子血压计。心率、血压的测量它可以做到，但这样的便携式电子设备利用微型泵压力橡胶气球，每个测量需要一个压缩和解压缩的过程，使用比较繁琐。而且存在其本身体积比较大、减压过程会有不舒适的感觉、心率检测的准确性较低的缺陷[2]。
最近国内外开始研究开发非接触式传感器。这些传感器的一个重要特点是检测部分的测量不侵入人体，人体不会造成创伤。而且可以自动消除自己的仪表误差系统，这样精度就比较高，通常在体外表面特别是间接参与人类生理参数的测量。
其中光电心率传感器，是对手指透光率进行监测，间接地接收到心率信号。它具有结构简单、没有伤害、精度高、可以重新使用等特点。通过光电心率传感器开发，心率测量仪已经应用于临床医学的各个方面，取得了不错的成绩。
1860年Vierordt发明了第一个心率测量仪，在1950年代早期朱颜就把它引用到中医心率进行客观诊断。机械化和电子化的发展，国内和国际方面的心率仪器发展地尤为迅速。尤其是在1970年代中期，天津市、上海市，迅速建立了一个心率的跨学科的研究合作。多学科合作，促进中医药的发展高度和心率测量仪的研究工作[3]。下列是对开发人员，心率仪器探头和传感器的特点进行简单的归纳，如表11所示。
表11 脉象仪的研制情况
研制者
探头形式（单部）
探头形势（三部）
北京医疗器械厂
MX1型（应变片）
BYS14型（应变片）
上海医疗仪器研究所
MX3型，MX型（7点式）
3MX1型（应变片）
天津医疗仪器研究所
MTYA（寸部7点，应变片）
上海中医学院
ZM1型（子母式，应变片）
九路型（径向7点，轴向3组）
贵州省脉象协作组
ZHI型（应变片）
ZHII型，轴向径向均可调节
西安交通大学
圆形气囊加压式（7点）
上海中医研究院
横向线列式九道（应变片）
浙江大学
63点（PVDF压电薄膜）
西苑医院
压电晶体
江西脉图协作组
MX811型（液态泵）
中科院基础所
硅杯式（单晶硅）
中科院智能机械所
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