家庭健康监护系统软件设计(附件)
随着生活水平的提高，人们越来越关注家人的身体健康，家庭健康监护系统这一课题无疑很有研究意义。本设计主要以Mega2560处理器作为系统的核心控制片。其主要负责系统数据的输入输出与处理，是整个系统数据的交换中心。体征参数的采集方面，本设计主要采集人体体温、心率以及人体姿态。软件部分的程序开发与调试，本设计选择了Android Studio软件。本设计有着诸多优点不仅可以将体征参数数据存储在云平台中，以便随时查看历史数据，还可通过手机端实时查看数据。当被监护人体征参数超出预警值时，还会自动向手机端发送报警提示，以便被监护人及时得到治疗。关键词家庭健康监护, 传感器, Android, 云平台
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的背景与意义 1
1.2 家庭健康监护系统国内外发展趋势 2
1.2.1 国内发展趋势 2
1.2.2 国外发展趋势 3
1.3 本文研究的主要内容 4
2 系统方案设计 5
3 软件系统程序设计 7
3.1 单片机程序设计 8
3.1.1 主程序设计 8
3.1.2 体温采集程序设计 8
3.1.3 心率采集程序设计 12
3.1.4 人体姿态采集程序设计 14
3.1.5 显示模块程序设计 16
3.2 Android Studio系统程序设计 17
3.2.1 编程语言选择 17
3.2.2 软件设计环境 17
4 系统调试 22
4.1 调试过程 22
4.2 调试中的问题 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
附录Ⅰ 软件程序 31
1 绪论
在我国，人口老龄化与亚健康问题比较严重。老年人与亚健康人群在普遍情况下，只需及时预防，并积极做各项检查即可。而无需到医院进行治疗甚至住院，从而花费了大量的人力、物力。因此在日常的生活中，对家中老人与亚健康人的实时、持续的生理参数监护，具有很重要的意义。信息产业随着科技在不断地发展。物联网自然成为了推动信息 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
产业高速发展的关键动力。被广泛应用的无线传感器网络，解决了诸多领域如工农医业等的实际问题。与此同时，随着先进传感器、网络和信息技术发展以及远程医疗和智能家居的兴起，基于无线网的家庭健康监护系统也应运而生[5]。
1.1 课题的背景与意义
在我国，医疗方面存在的主要问题是医疗水平存在着区域性，而人口相对分布比较广阔。在医疗条件方面，偏远地区的小城市明显不如发达地区。此外，人们渐渐开始重视身体健康状况，是由于人口老龄化与亚健康状况问题的加重。在医学上，本设计可以通过时常对身体体征参数的检测，从而提前掌握某些病症。当病症发现时就可以及时参与治疗。将医疗的注意力转向对病症的预防取代对病症的治疗，降低发病的可能性，基于上述观点提出了家庭健康监护系统的设计[3]。
本设计结合了计算机、通信技术与医疗技术，从而诞生了远程监护系统。其旨在创造一个全新的医疗服务。它能够通过及时采取措施预防疾病的发生，从而在满足人们健康监护需求的同时，降低了医疗成本。更重要的是还提高了人们对健康的监护意识。从而远程的医疗知识学习、实时监护健康、医疗会诊与医疗服务等活动构成了这项全新的医疗服务[4~6]。
一种全新的医疗技术手段诞生了，被监护人的身体体征参数信号能够通过网络发送到云平台存储，甚至还可以通过手机端实时查看，这无疑大大的方便了家人的查看与医生的及时诊断。与传统的医疗技术相比较，它的优点在于，一方面可以不限制被监护人日常活动的情况下完成各项体征参数的检测。另一方面，只需在家中即可完成监护，而无需花费精力去医院参与各项参数的检测。更重要的是，发现病情更加会及时，并且测得的数据相对来说还会更加精准一些[21]。
网络通信技术随着科技的发展而一点一点的进步着，人们生活质量也在不断提高，自然提高了对自身健康状况的关注。从而家庭健康监护的应用也会随之而更加普遍起来[10]。综上所述，家庭健康监护系统这个课题的研究是具有很大意义的。
1.2 家庭健康监护系统国内外发展趋势
研究了当下的远程健康监护系统状况，本设计发现其远远不适合在家中使用。原因在于，目前的健康监护系统与远程医疗系统都不够小巧方便，而且比较固定不灵活。相对的，本设计所研究的基于无线的家庭健康监护系统由于无需网线就显得更为灵活、方便。而且操作简单，可扩展性强。
该系统主要是先通过各项传感器采集人体体征参数，然后将数据通过WIFI模块串口通信发送到云平台进行存储。手机端可以通过云平台或者HTTP通信查看参数数据。监护人可以通过手机端实时了解被监护人的各项体征参数，以利于及时发现病情。医生则可以通过云平台存储的信息，了解病人各项历史数据，更有利于预防与治疗病情。由此可见为了家人身体健康，使用无线家庭健康监护系统有着很重要的意义[7]。
1.2.1 国内发展趋势
随着远程健康监护系统的不断发展与完善，这种新兴的医疗服务模式，在诸多领域得到了广泛的应用。甚至已从医疗卫生领域，扩展到了健康保健等领域。
近些年，通过国内科研工作者的不懈努力。我国在远程健康监护系统方面的研究，也从一开始的落后渐渐的取得了不错的成就。
一款由监护仪内的智能控制系统，控制家庭监护器与医院控制台的贴心小护士系统，是由清华大学白教授等人研究而成的。这款系统一方面可以实时测量并记录心电图和动态血压。另一方面还可以对心电图进行实时分析。由于医院监控台可同时接受显示多个用户的心电图血压数据。所以当发现心率异常时，一旦将心电图通过电话线发送给医院，随即使用者便可得到医院的诊断意见。一款可以通过RS232与电脑连接的多生理参数监护网络系统，是由第三军医大学创造的。当电脑发出测量控制命令时，心电与血压等模块开始监测。接收数据后，再通过电话线与中心实现通信[10]。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的背景与意义 1
1.2 家庭健康监护系统国内外发展趋势 2
1.2.1 国内发展趋势 2
1.2.2 国外发展趋势 3
1.3 本文研究的主要内容 4
2 系统方案设计 5
3 软件系统程序设计 7
3.1 单片机程序设计 8
3.1.1 主程序设计 8
3.1.2 体温采集程序设计 8
3.1.3 心率采集程序设计 12
3.1.4 人体姿态采集程序设计 14
3.1.5 显示模块程序设计 16
3.2 Android Studio系统程序设计 17
3.2.1 编程语言选择 17
3.2.2 软件设计环境 17
4 系统调试 22
4.1 调试过程 22
4.2 调试中的问题 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
附录Ⅰ 软件程序 31
1 绪论
在我国，人口老龄化与亚健康问题比较严重。老年人与亚健康人群在普遍情况下，只需及时预防，并积极做各项检查即可。而无需到医院进行治疗甚至住院，从而花费了大量的人力、物力。因此在日常的生活中，对家中老人与亚健康人的实时、持续的生理参数监护，具有很重要的意义。信息产业随着科技在不断地发展。物联网自然成为了推动信息 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
产业高速发展的关键动力。被广泛应用的无线传感器网络，解决了诸多领域如工农医业等的实际问题。与此同时，随着先进传感器、网络和信息技术发展以及远程医疗和智能家居的兴起，基于无线网的家庭健康监护系统也应运而生[5]。
1.1 课题的背景与意义
在我国，医疗方面存在的主要问题是医疗水平存在着区域性，而人口相对分布比较广阔。在医疗条件方面，偏远地区的小城市明显不如发达地区。此外，人们渐渐开始重视身体健康状况，是由于人口老龄化与亚健康状况问题的加重。在医学上，本设计可以通过时常对身体体征参数的检测，从而提前掌握某些病症。当病症发现时就可以及时参与治疗。将医疗的注意力转向对病症的预防取代对病症的治疗，降低发病的可能性，基于上述观点提出了家庭健康监护系统的设计[3]。
本设计结合了计算机、通信技术与医疗技术，从而诞生了远程监护系统。其旨在创造一个全新的医疗服务。它能够通过及时采取措施预防疾病的发生，从而在满足人们健康监护需求的同时，降低了医疗成本。更重要的是还提高了人们对健康的监护意识。从而远程的医疗知识学习、实时监护健康、医疗会诊与医疗服务等活动构成了这项全新的医疗服务[4~6]。
一种全新的医疗技术手段诞生了，被监护人的身体体征参数信号能够通过网络发送到云平台存储，甚至还可以通过手机端实时查看，这无疑大大的方便了家人的查看与医生的及时诊断。与传统的医疗技术相比较，它的优点在于，一方面可以不限制被监护人日常活动的情况下完成各项体征参数的检测。另一方面，只需在家中即可完成监护，而无需花费精力去医院参与各项参数的检测。更重要的是，发现病情更加会及时，并且测得的数据相对来说还会更加精准一些[21]。
网络通信技术随着科技的发展而一点一点的进步着，人们生活质量也在不断提高，自然提高了对自身健康状况的关注。从而家庭健康监护的应用也会随之而更加普遍起来[10]。综上所述，家庭健康监护系统这个课题的研究是具有很大意义的。
1.2 家庭健康监护系统国内外发展趋势
研究了当下的远程健康监护系统状况，本设计发现其远远不适合在家中使用。原因在于，目前的健康监护系统与远程医疗系统都不够小巧方便，而且比较固定不灵活。相对的，本设计所研究的基于无线的家庭健康监护系统由于无需网线就显得更为灵活、方便。而且操作简单，可扩展性强。
该系统主要是先通过各项传感器采集人体体征参数，然后将数据通过WIFI模块串口通信发送到云平台进行存储。手机端可以通过云平台或者HTTP通信查看参数数据。监护人可以通过手机端实时了解被监护人的各项体征参数，以利于及时发现病情。医生则可以通过云平台存储的信息，了解病人各项历史数据，更有利于预防与治疗病情。由此可见为了家人身体健康，使用无线家庭健康监护系统有着很重要的意义[7]。
1.2.1 国内发展趋势
随着远程健康监护系统的不断发展与完善，这种新兴的医疗服务模式，在诸多领域得到了广泛的应用。甚至已从医疗卫生领域，扩展到了健康保健等领域。
近些年，通过国内科研工作者的不懈努力。我国在远程健康监护系统方面的研究，也从一开始的落后渐渐的取得了不错的成就。
一款由监护仪内的智能控制系统，控制家庭监护器与医院控制台的贴心小护士系统，是由清华大学白教授等人研究而成的。这款系统一方面可以实时测量并记录心电图和动态血压。另一方面还可以对心电图进行实时分析。由于医院监控台可同时接受显示多个用户的心电图血压数据。所以当发现心率异常时，一旦将心电图通过电话线发送给医院，随即使用者便可得到医院的诊断意见。一款可以通过RS232与电脑连接的多生理参数监护网络系统，是由第三军医大学创造的。当电脑发出测量控制命令时，心电与血压等模块开始监测。接收数据后，再通过电话线与中心实现通信[10]。
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