android的脉搏检测与分析系统设计【字数：14720】
脉搏信号是评估人体健康状态的重要媒介，已广泛地应用于临床疾病监测。传统有线连接方式影响了系统在可穿戴设备方向的应用，脉搏信号易于获取,可用于疾病的远程监测。因此，本设计基于android手机，实现人体脉搏信号检测及在线分析。本课题目的为设计一种能用于android环境的脉搏检测与分析系统。系统包含下位机和上位机两个部分。下位机以STM32微处理器为核心，通过脉搏传感器获取脉搏信号，并对其进行AD转换，然后通过蓝牙模块发送至上位机。上位机android系统智能手机为平台开发应用软件，通过手机内置蓝牙模块实时接收、显示和存储脉搏信号，并对脉搏信号进行滤波，计算脉率。本设计成果有望用于疾病远程监测与预警。
目录
第1章 绪论 7
1.1背景与意义 7
1.1.1背景 7
1.1.2意义 7
1.2国内外研究现状与发展趋势 8
1.3脉搏信号检测系统 9
1.4本课题设计的内容 10
第2章 总体方案设计 11
2.1硬件部分简介 11
2.2软件部分简介 12
第3章 系统硬件设计 13
3.1充电电路和稳压电路 13
3.1.1充电电路 13
3.1.2稳压电路 14
3.2传感器的选型和硬件预处理电路 15
3.2.1脉搏传感器（静脉） 15
3.2.2预处理电路 16
3.2.3预处理电路原理图设计 17
3.3单片机选型 18
3.4蓝牙选型 19
3.5手机配置 20
第4章 系统软件设计和流程 21
4.1单片机程序设计 21
4.11总体工作流程 21
4.1.2 A/D转换初始化 22
4.2手机APP开发环境 23
4.2.1开发环境 23
4.2.2 Android应用程序框架层介绍 23
4.3手机app软件开发整体流程 24
4.4 手机App程序设计 26
4.4.1 实现手机蓝牙搜索匹配 26
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.4.2 Android 绘制心率图的实现 26
4.4.3界面布局 27
4.4.4脉搏信号软件预处理 28
4.4.5脉搏率的算法说明 29
第5章 运行及测试 21
5.1 运行效果 31
5.1.1测试过程 31
5.1.2测量结果 33
5.2硬件结构 34
5.3技术问题 34
总结 35
参考文献 36
致谢 37
附录 38
附录一单片机程序 38
附录二Android app程序 47
第1章 绪论
1.1背景与意义
1.1.1背景
在现代这个社会智能手机已经广泛普及，涌现出一个热门的话题：如何利用智能手机来进行医疗监测形成移动医疗监测的方案。这个话题给了现在的研究人员一个新的研究方案，就是在现在的医学领域实现移动医疗监测。而且现在的医学界，已经有不少的研究人员在研究这个方面，“移动医疗”的研究已经被很多的研究人员所感兴趣，因为 “移动医疗”给人们带来的便携的好处。在现在这个社会，什么都已经在和手机接轨，人们的生活已经与手机分不开了。，比如，现在的外卖行业发展的如此迅速，就是因为它给人们带来了便捷；还有美团如此火热，就是因为人们出去旅游什么的不需要人到就可以在手机上面看到那个地方的住宿环境与价格，而且还可以提前预定，很少方便；还有现在手机淘宝与购物已经分不开了，因为人们可以不需要出门，就可以直接在手机上面购物，方便快捷，等现在的很多手机app。所以现在“移动医疗”一定可以在将来的互联网中受到很多的喜欢。
其实，目前已经有不少的“移动医疗”手机app的应用已经在人们的生活中出现了，比如一些跑步计步器、安全健康指导、睡眠闹钟，等很多。但是这些App的开发没有与便携式手机相连接，在不配合硬件的情况下，给使用的人不能提供更多有用的信息。现在的人们不仅仅需要手机app给他们带来的方便，而且还需要方便的同时可以提供更多有用的信息。所以现在“移动医疗”的快速发展，也就可以让人们只要带着自己的手机就可以检测自己身体健康状态。便携式医疗设备将满足人们的需要。
1.1.2意义
脉搏就是在人身体的皮肤上可触摸到的搏动的现象。当人体的血液从心脏流进动脉，人体的血管会随着动脉压力变大而扩张，在人身体皮肤脂肪层较浅的地方就可感受到扩张血管的扩张，这就是脉搏。在我国从古到今所有的中医探知病人情的都是通过脉搏震动的变化来了解得，这个被称为 “切脉”。而且现在一个人要求医院做检查，医生一定会让你先去测一下你的脉搏。因为医生可以通过你所检查的结果来了解你的身体状况，这样方便的为你去医院时可以直接去自己需要检查部门检查。但是如果人们可以在不去医院的情况下通过手机app就可以自己检测自己的脉搏来了解到自己的身体情况，这样如果身体出现问题，去医院就可以直接去检查，节省了很多时间，也为他们的安全更好的保障。
所以在手机的普及，移动医疗模式的快速发展，我们完全可以直接利用智能手机App来实现对数据处理，处理采集的脉搏数据，就可以直接得出测量结果。而且现在的手机计算能力很快，在这个背景下为了提供便捷的脉搏检测本设计了基于android的脉搏检测系统，通过脉搏传感器来采集人体脉搏信号，然后通过蓝牙模块发生信号给手机，这样一款app将智能手机与硬件结合，可以直接显示人体脉搏波形和脉率。
方便了人们的脉搏检测，也避免了去医院检查上时间的浪费。而且在现代这个社会智能手机性能是越来越好，所以人们自己可以直接检测自己的身体情况的医疗设备处理数据将会越来越齐全。
1.2国内外研究现状与发展趋势
现在现代智能设备的快速发展，人们越来越注重生活中智能科技带来的便捷。在医学方面也不例外，为了给医学方面也带来更多的便捷，国内外已经有很多研究者在这个研究方面研发了不少设备。19世纪著名科学家门捷列夫曾经说过“科学是从测量开始的”。随着科学技术的不断发展，脉搏检查的仪器已经越来越多了，而且脉搏的检查测得精准也越来越高。我们的人体是一个很神奇的系统，到现在都没有哪一个技术可以达到人体系统这么高的处理，而且我们的脉搏信号也包含了很多的人体信息，所以医疗界对人体脉搏越来越感兴趣。而且现在对于脉搏信号检测系统研究，目前国内外已经有很多相关研究。比如：美国麻省理工学院的研究人员研发了一种用于人体检测的耳挂式的生命体征监护仪；日本近日研发了一项通过脸部摄影对人体脉搏进行检查的系统，还有很多国家的一系列脉搏坚持仪器。虽然我们国家在这个方面研究的比较晚，但是我们国家这脉搏检测这个方面也做出了不少的研发，如：清华大学、浙江大学、东北大学、海南大学、江西理工大学、南京信息工程大学等很多大学，他们都在为脉搏信号检测和在线分析的研究方面做出不少贡献。
目录
第1章 绪论 7
1.1背景与意义 7
1.1.1背景 7
1.1.2意义 7
1.2国内外研究现状与发展趋势 8
1.3脉搏信号检测系统 9
1.4本课题设计的内容 10
第2章 总体方案设计 11
2.1硬件部分简介 11
2.2软件部分简介 12
第3章 系统硬件设计 13
3.1充电电路和稳压电路 13
3.1.1充电电路 13
3.1.2稳压电路 14
3.2传感器的选型和硬件预处理电路 15
3.2.1脉搏传感器（静脉） 15
3.2.2预处理电路 16
3.2.3预处理电路原理图设计 17
3.3单片机选型 18
3.4蓝牙选型 19
3.5手机配置 20
第4章 系统软件设计和流程 21
4.1单片机程序设计 21
4.11总体工作流程 21
4.1.2 A/D转换初始化 22
4.2手机APP开发环境 23
4.2.1开发环境 23
4.2.2 Android应用程序框架层介绍 23
4.3手机app软件开发整体流程 24
4.4 手机App程序设计 26
4.4.1 实现手机蓝牙搜索匹配 26
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.4.2 Android 绘制心率图的实现 26
4.4.3界面布局 27
4.4.4脉搏信号软件预处理 28
4.4.5脉搏率的算法说明 29
第5章 运行及测试 21
5.1 运行效果 31
5.1.1测试过程 31
5.1.2测量结果 33
5.2硬件结构 34
5.3技术问题 34
总结 35
参考文献 36
致谢 37
附录 38
附录一单片机程序 38
附录二Android app程序 47
第1章 绪论
1.1背景与意义
1.1.1背景
在现代这个社会智能手机已经广泛普及，涌现出一个热门的话题：如何利用智能手机来进行医疗监测形成移动医疗监测的方案。这个话题给了现在的研究人员一个新的研究方案，就是在现在的医学领域实现移动医疗监测。而且现在的医学界，已经有不少的研究人员在研究这个方面，“移动医疗”的研究已经被很多的研究人员所感兴趣，因为 “移动医疗”给人们带来的便携的好处。在现在这个社会，什么都已经在和手机接轨，人们的生活已经与手机分不开了。，比如，现在的外卖行业发展的如此迅速，就是因为它给人们带来了便捷；还有美团如此火热，就是因为人们出去旅游什么的不需要人到就可以在手机上面看到那个地方的住宿环境与价格，而且还可以提前预定，很少方便；还有现在手机淘宝与购物已经分不开了，因为人们可以不需要出门，就可以直接在手机上面购物，方便快捷，等现在的很多手机app。所以现在“移动医疗”一定可以在将来的互联网中受到很多的喜欢。
其实，目前已经有不少的“移动医疗”手机app的应用已经在人们的生活中出现了，比如一些跑步计步器、安全健康指导、睡眠闹钟，等很多。但是这些App的开发没有与便携式手机相连接，在不配合硬件的情况下，给使用的人不能提供更多有用的信息。现在的人们不仅仅需要手机app给他们带来的方便，而且还需要方便的同时可以提供更多有用的信息。所以现在“移动医疗”的快速发展，也就可以让人们只要带着自己的手机就可以检测自己身体健康状态。便携式医疗设备将满足人们的需要。
1.1.2意义
脉搏就是在人身体的皮肤上可触摸到的搏动的现象。当人体的血液从心脏流进动脉，人体的血管会随着动脉压力变大而扩张，在人身体皮肤脂肪层较浅的地方就可感受到扩张血管的扩张，这就是脉搏。在我国从古到今所有的中医探知病人情的都是通过脉搏震动的变化来了解得，这个被称为 “切脉”。而且现在一个人要求医院做检查，医生一定会让你先去测一下你的脉搏。因为医生可以通过你所检查的结果来了解你的身体状况，这样方便的为你去医院时可以直接去自己需要检查部门检查。但是如果人们可以在不去医院的情况下通过手机app就可以自己检测自己的脉搏来了解到自己的身体情况，这样如果身体出现问题，去医院就可以直接去检查，节省了很多时间，也为他们的安全更好的保障。
所以在手机的普及，移动医疗模式的快速发展，我们完全可以直接利用智能手机App来实现对数据处理，处理采集的脉搏数据，就可以直接得出测量结果。而且现在的手机计算能力很快，在这个背景下为了提供便捷的脉搏检测本设计了基于android的脉搏检测系统，通过脉搏传感器来采集人体脉搏信号，然后通过蓝牙模块发生信号给手机，这样一款app将智能手机与硬件结合，可以直接显示人体脉搏波形和脉率。
方便了人们的脉搏检测，也避免了去医院检查上时间的浪费。而且在现代这个社会智能手机性能是越来越好，所以人们自己可以直接检测自己的身体情况的医疗设备处理数据将会越来越齐全。
1.2国内外研究现状与发展趋势
现在现代智能设备的快速发展，人们越来越注重生活中智能科技带来的便捷。在医学方面也不例外，为了给医学方面也带来更多的便捷，国内外已经有很多研究者在这个研究方面研发了不少设备。19世纪著名科学家门捷列夫曾经说过“科学是从测量开始的”。随着科学技术的不断发展，脉搏检查的仪器已经越来越多了，而且脉搏的检查测得精准也越来越高。我们的人体是一个很神奇的系统，到现在都没有哪一个技术可以达到人体系统这么高的处理，而且我们的脉搏信号也包含了很多的人体信息，所以医疗界对人体脉搏越来越感兴趣。而且现在对于脉搏信号检测系统研究，目前国内外已经有很多相关研究。比如：美国麻省理工学院的研究人员研发了一种用于人体检测的耳挂式的生命体征监护仪；日本近日研发了一项通过脸部摄影对人体脉搏进行检查的系统，还有很多国家的一系列脉搏坚持仪器。虽然我们国家在这个方面研究的比较晚，但是我们国家这脉搏检测这个方面也做出了不少的研发，如：清华大学、浙江大学、东北大学、海南大学、江西理工大学、南京信息工程大学等很多大学，他们都在为脉搏信号检测和在线分析的研究方面做出不少贡献。
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