基于Android的人體生理參數(shù)和環(huán)境信息集成采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-03-19 14:13
目前,我國(guó)人口老齡化日益嚴(yán)重,亞健康人數(shù)不斷增加。為了提高健康保障,利用可穿戴設(shè)備采集人體各種信息,已成為了一種新的健康管理方式。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有人體監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研究和對(duì)人們的需求分析,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于Android的人體生理參數(shù)和環(huán)境信息集成采集系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅可以對(duì)生理參數(shù)進(jìn)行采集,以掌握用戶的健康狀態(tài),還可以對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行采集,使用戶了解所處環(huán)境是否安全,提高用戶的安全感和舒適性。在開發(fā)的過(guò)程中,本文重點(diǎn)研究了基于PPG(Photo Plethysmo Graphy,光電容積脈搏波描記法)的心率檢測(cè)、基于PWTT(Pulse Wave Transit Time in the Artery,脈搏波在動(dòng)脈中傳遞時(shí)間)的血壓檢測(cè)和基于擬合算法的血氧飽和度檢測(cè)等人體生理參數(shù)的采集原理和算法。確立了模塊化設(shè)計(jì)思想,完成了集成有多種傳感器模塊、藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊和OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機(jī)發(fā)光二極管)顯示模塊的主控中心硬件平臺(tái)的搭建和控制軟件的開發(fā),實(shí)現(xiàn)了心率、血壓、血氧飽和度等人體生理參數(shù)及溫濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境信息的集成采集,并在進(jìn)行本地實(shí)時(shí)顯...
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 課題意義
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要工作及組織結(jié)構(gòu)
2 集成采集系統(tǒng)整體架構(gòu)及理論基礎(chǔ)
2.1 集成采集系統(tǒng)功能分析
2.2 集成采集系統(tǒng)整體架構(gòu)
2.3 集成采集系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.3.1 心率檢測(cè)原理和PPG算法
2.3.2 血壓檢測(cè)原理和PWTT算法
2.3.3 血氧飽和度檢測(cè)原理和擬合算法
2.4 本章小結(jié)
3 集成采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 控制中心模塊
3.1.1 STM32F主控芯片模塊
3.1.2 AMS1117 電源模塊
3.1.3 SWD程序下載接口
3.2 數(shù)據(jù)采集模塊選型及電路設(shè)計(jì)
3.2.1 BP1708 心率血壓采集模塊
3.2.2 MAX30102 血氧飽和度采集模塊
3.2.3 DHT11 溫濕度采集模塊
3.2.4 MQ135 空氣質(zhì)量采集模塊
3.3 ATK-HC05 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊
3.4 OLED顯示模塊
3.5 本章小結(jié)
4 集成采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制中心軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 控制中心主程序軟件設(shè)計(jì)
4.1.2 心率血壓數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.1.3 血氧飽和度數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.1.4 溫濕度數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.1.5 空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.2 數(shù)據(jù)接收處理與顯示軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 藍(lán)牙通信軟件設(shè)計(jì)
4.2.2 手機(jī)APP軟件設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
5 聯(lián)調(diào)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.1 軟硬系統(tǒng)平臺(tái)搭建總體描述
5.2 人體生理參數(shù)采集結(jié)果分析
5.2.1 心率血壓監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.2.2 血氧飽和度監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.3 環(huán)境參數(shù)采集結(jié)果分析
5.3.1 溫濕度監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.3.2 空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.4 聯(lián)合分析
5.4.1 心率、血氧飽和度與空氣質(zhì)量
5.4.2 血壓與溫度
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3765391
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 課題意義
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文主要工作及組織結(jié)構(gòu)
2 集成采集系統(tǒng)整體架構(gòu)及理論基礎(chǔ)
2.1 集成采集系統(tǒng)功能分析
2.2 集成采集系統(tǒng)整體架構(gòu)
2.3 集成采集系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.3.1 心率檢測(cè)原理和PPG算法
2.3.2 血壓檢測(cè)原理和PWTT算法
2.3.3 血氧飽和度檢測(cè)原理和擬合算法
2.4 本章小結(jié)
3 集成采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 控制中心模塊
3.1.1 STM32F主控芯片模塊
3.1.2 AMS1117 電源模塊
3.1.3 SWD程序下載接口
3.2 數(shù)據(jù)采集模塊選型及電路設(shè)計(jì)
3.2.1 BP1708 心率血壓采集模塊
3.2.2 MAX30102 血氧飽和度采集模塊
3.2.3 DHT11 溫濕度采集模塊
3.2.4 MQ135 空氣質(zhì)量采集模塊
3.3 ATK-HC05 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊
3.4 OLED顯示模塊
3.5 本章小結(jié)
4 集成采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 控制中心軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 控制中心主程序軟件設(shè)計(jì)
4.1.2 心率血壓數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.1.3 血氧飽和度數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.1.4 溫濕度數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.1.5 空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)
4.2 數(shù)據(jù)接收處理與顯示軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 藍(lán)牙通信軟件設(shè)計(jì)
4.2.2 手機(jī)APP軟件設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
5 聯(lián)調(diào)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.1 軟硬系統(tǒng)平臺(tái)搭建總體描述
5.2 人體生理參數(shù)采集結(jié)果分析
5.2.1 心率血壓監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.2.2 血氧飽和度監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.3 環(huán)境參數(shù)采集結(jié)果分析
5.3.1 溫濕度監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.3.2 空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.4 聯(lián)合分析
5.4.1 心率、血氧飽和度與空氣質(zhì)量
5.4.2 血壓與溫度
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3765391
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