摘要：介绍一款选用无线WIFI传输的便携式体征信息监测体系。该体系运用STC89S52单片机及DS18B20温度传感器、HK2000B型压电式脉息传感器等模块收集生理体征信息，经过HLK—WIFIM03进行无线传输，结合用户Android设备终端进行数据显现及反应。选用人机友爱交互界面进行体征信息管理，可完结长途体征信息监测、剖析、警报等功用，具有低功耗、运用方便、操作简略等特色，运用远景宽广。
关键词：体征参数；WIFI；Android；监测体系
跟着年代的开展，人们开端越发地重视本身和家人的健康保健问题，但是现在商场上已有的针对单个生命体征的监测仪器，因为其遍及操作繁琐，专业性过强，信息显现单一及针对性不强等特色，一直无法在商场中得到推行。在此介绍一款依据智能体系，精约便当，具有低功耗、运用方便、操作简略等特色的生命体征监测体系。
此款监测体系在集成实时监测体温脉息等多项生命体征的一起，结合当下快速遍及的Android智能体系，将最大化削减运用者的操作过程。用户仅需经过简略设置便可经过智能软件在随身设备上直观地完结对多项生命体征信息的实时动态，抑或间隔性监测，又可针对设定值对超支体征进行报警。一起，智能终端软件还可针对数据进行优化收拾，树立个人体征信息数据库，针对个别状况作出剖析，对个人健康提出合理化建议。
1 整体结构与作业原理
体系依据安全、牢靠，运用方便、经济等准则，选用模块化规划思维。收集部分依据STC89S52单片机为中心，运用温度传感器DS18B2 0、HK2000B型压电式脉息传感器等模块收集生理体征信息，经过滤波扩大，数字化处理后由HLKWIFIM03模块经过无线传输至服务器，然后推送至用户终端进行显现。体系整体原理框图如图1所示。
2 体系规划
2．1 硬件电路规划
2．1．1 脉息检测模块规划
心室周期性的缩短和舒张导致主动脉的缩短和舒张，使血流压力以波的办法从主动脉根部开端沿着整个动脉体系传达，这种波称为脉息波。脉息波所呈现出的形状、强度、速率和节律等方面的综合信息，很大程度上反映收支体心血管体系中许多生理病理的血流特征。
考虑到产品价格和所需精度的要求，本模块挑选了合肥华科电子技术研究所研制开发的依据聚偏氟乙烯压电膜的HK-2000B型集成化脉息传感器，它选用高度集成化工艺将力敏元件(PVDF压电膜)、灵敏度温度补偿元件、感温元件、信号调度电路集成在传感器内。压电式原理收集信号，模仿信号输出，输出完好的脉息波电压信号，该产品首要运用于无创心血管功用检测、妊高征检测、中医脉象确诊等。脉息收集部分首要构成如图2所示。
脉息传感器输出的模仿信号电压规模是-0．1～0．6V，为消除负号，满意后级单端输入A／D转化器的需求，规划了电压抬升电路如图3所示。
经传感器输出的脉息信号频率很低，极简略引进搅扰，这些搅扰有来自50 Hz的工频搅扰，有来自肌体颤动、精神紧张带来的假象信号等。因为人的脉息频率在0．1～70 Hz之间，为了不把有用的信号过滤掉，将低通滤波器的截止频率设为100 Hz，滤除体系的搅扰，包括电压抬升引进的搅扰以及工频搅扰等，并把信号传输到A／D转化器中为下一步的模数转化做准备。
MAX187是12位逐次迫临式串行A／D转化芯片，转化速度快，耗电量少。与单片机衔接时选用3线接口的数据串行办法，MAX187与STC89S52单片机的接口电路如图4所示。
STC89S52的P3．0、P3．1、P3．2脚别离与MAX187的SCLK、CS、DOUT端衔接，经过操控MAX187的串口时序，完结A／D接连转化的读写操作。电源需求进行去耦合处理，典型接法是用一个4．7μF电容和一个0．1μF电容并联。当运用内部4．096 V参阅电压办法时，4脚接一个4．7μF的退耦%&&&&&%。此刻输入模仿信号的电压规模为0～4．096 V，假如模仿输入电压不在这个规模要外加电路进行电压规模的改换。
2．1．2 体温检测模块规划
体温模块选用DALLAS公司出产的单总线式数字温度传感器DS18B20，它体积小，便于贴身式检测，输出为数字量，运用方便。丈量温度规模为-55～+125℃。可用程序设定为9～12位的分辨率。当分辨率设置为12位时，转化精度为±0．062 5℃。与单片机的衔接电路如图5所示。
DS18B20的内部存储器分为两部分，一部分是包括8个接连字节的高速暂存RAM。温度信息寄存在前2个字节，其间温度的低八位寄存在第1个字节，高八位寄存在第2个字节。TH、TL的易失性复制别离寄存在第3、4个字节，结构寄存器的易失性复制寄存在第5个字节，这3个字节的内容在每一次上电复位时都会被改写。第6、7、8个字节用于内部核算。第9个字节是冗余查验字节。另一部分是寄存高温度和低温度触发器TH、TL以及结构寄存器的非易失性的、电可擦除的E2ROM。DS18B20能够经过程序设置最高和最低报警温度TH和耵TL，完结对温度的越线报警操控。
每次对DS18B20进行读写之操作前都要先进行复位(即初始化)，复位成功后发送一条ROM指令，最终再发送RAM指令。
2．1．3 WIFI无线传输模块
无线传输模块部分咱们选用的是海凌科(香港)有限公司推出的全新的第3代嵌人式Uart—Wifi模块HLK—WIFI—M03(图6所示)。Uart—Wifi是依据Uart接口的契合wifi无线网络规范的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802．11协议栈以及TCP／IP协议栈，能够完结用户串口数据到无线网络之间的转化。
5针：VDD接3．3V电源；8针：GND接地；6针：RXD接单片机TXD；7针：TXD接单片机RXD
首要，将WiFi模块设置为通明传输形式，参加AP地点的局域网并与网内服务器树立socket衔接，此刻socket能够看作通讯两边的“虚拟导线”。收集的体征信息可直接经过此“虚拟导线”透传至服务器。在服务器树立的软件能够对数据进行整合与剖析，若呈现越限状况，则服务器当即经过Internet将报警信号及用户体征信息发送至用户家人的手机或其他移动设备，一起能够将报警信息发送至医院，以便对患者进行急救。
2．2 软件规划
体系在用户终端上咱们选用Android智能体系作为运用渠道。Android是由谷歌(Google)和敞开手机联盟(OpenHandset Alliance)支撑的一个手机软件开发渠道，支撑多种无线网络衔接办法，如GPRS、WiFi、蓝牙等。经过这些办法，Android手机能够方便地经过无线网络通讯，拜访Internet和各种网络上的服务器。一起Android结构供给了对HTTP等通讯协议的支撑。
Android运用程序是以许多Android API组件为根底进行开发的，下面是几种首要的API组件：当时活动程序Activity是最常用的运用程序组件，能够把Activity简略的了解成一个用户所看到的屏幕，称之为“活动”。它首要用于处理程序的整体性作业，经过调用onCreate()、onStart()、onRestart()、onResume()、onStop()、onDestory()等办法来完结运转、暂停、中止等状况。例如监听按键、触摸屏等事情，指定图画显现View，发动其他Activitv。Android用Intent类完结发动其他Activily，它调用startActivity(myIntent)办法触发解析myIntent动作，新的Activity接纳到myIntent告诉后，开端运转，例如经过Activity的切换完结显现布局的切换。ContentProvider类是一个特别的存储数据的类型，它完结了数据的存储与同享。Service是运转在后台的运用程序组件，不直接与用户交互。当时活动程序能够运用Context．
StartService()敞开一项后台服务，还能够经过Context．bindService()与后台服务通讯。在Android的Java程序中，完结人机交互的控件是经过事情处理的，需求指定控件所用的事情监听器。事情呼应部分代码如下：
3 体系调试
首要对WIFI模块进行参数装备，使其作业于通明传输形式，随时进行数据的传输。经过单片机对串口的写操作指令将数据经过无线传输在手机界面上显现出来。
然后对脉息进行校准，将体系测得的人体脉息数据与规范脉息计测得的数据进行比较，成果表明两者差错在±5 Hz。
最终进行体温的测验，经过对软件、硬件的调试。在显现界面得到一个温度数据，然后和规范体温计测得的数据进行比较，成果表明两者差异在±0.1℃。设定体温凹凸阈值别离为38℃、35℃，当给定的测验温度为小于35℃或大于38℃时，用户手时机主动弹出报警提示界面。
体温收集显现如图6所示，横轴为软件运转时刻，纵轴为体温值。
心率收集显现如图7所示，依据时刻进行记载并上传至服务器。
4 结束语
此款监测体系在集成实时监测体温、心率等多项生命体征的一起，结合当下快速遍及的手机智能体系，将采样的体征信息经过WiFi网络传输至信号处理中心，由信号处理中心对采样信息进行编译和处理，构成必定的波形、数据成果，再由网络传输到其接纳端，结合用户Andr oid设备终端进行数据显现及反应。选用人机友爱交互界面进行体征信息管理，可完结长途体征信息监测、剖析、警报等功用，具有低功耗、运用方便、操作简略等特色，运用远景宽广。
