基于android智能手机的家用医疗仪器研发

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1、分类号学号M201270401学校代码10487密级硕士学位论文基于Android智能手机的家用医疗仪器研发学位申请人：张昌帆学科专业：机械电子工程指导教师：何岭松教授答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringR&DontheMedicalInstrumentsbasedonAndroidSmartphoneCandidate:ZhangChangfanM

2、ajor:MechatronicEngineeringSupervisor:Prof.HeLingsongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，本论文属于不保密□。在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文

4、摘要针对传统家用医疗仪器智能化、移动化、网络化等问题，将专用集成模拟前端应用到人体生理信号传感器的设计中，将音频口通信、蓝牙通信、OTG通信等技术应用到手机与外部传感器的连接中，开发了心电检测、血压检测、血氧检测等基于Android智能手机的家用医疗仪器。本文的主要研究工作包括：第一、实现了基于智能手机的家用医疗系统架构，包括：人体生理信号传感器完成生理信号采集；手机与外部传感器连接获取采集的生理信号，并利用内置算法进行分析、处理、计算；用户与医生通过手机与云医疗平台随时随地进行交互，为健康监护、疾病诊断等

5、提供便利。第二、完成了心电、血压、血氧等三种人体生理信号传感器的设计，包括：利用AD8232集成模拟前端完成心电调理电路设计，利用MPXV5050GP集成硅压力传感器完成血压信号转换电路设计，利用AFE4400集成模拟前端完成血氧信号调理采集通信电路设计，还完成了供电模块的设计。第三、完成了手机与外部传感器的连接设计，包括：利用ADG601模拟开关完成脉幅调制电路的设计，通过脉幅调制技术将音频口创新为外设与智能手机通信的接口；利用ArduinoDue采集卡和HC-06串口转蓝牙模块完成蓝牙通信的搭建，建立外

6、设与智能手机的连接；利用ArduinoDue采集卡及其串口转USB模块与智能手机通过OTG连接通信。在上述工作的基础上，设计了基于音频口连接的手机心电图仪、基于蓝牙连接的手机血压计和基于蓝牙连接的手机血氧仪，给出了系统的软硬件实现，并设计对照实验，验证了各仪器的有效性和可靠性。关键词：移动医疗；Android；模拟前端；脉幅调制；蓝牙；OTGI华中科技大学硕士学位论文AbstractToinnovatearchitectureoftraditionalhouseholdmedicalinstruments,

7、integratedAFE(analogfrontend)wasusedtosimplifymedicalsensorsdesign,MIC(microphone)interface,BluetoothandOTG(onthego)technologywereusedtoconnectperipheralstosmartphonesaschoices.ThreemedicalinstrumentsbasedonAndroidsmartphoneweredevelopedinthisthesis.Thewor

8、kincludedthreeparts:First,systemarchitectureofthemedicalinstrumentsbasedonsmartphonewasfulfilled:specificAFE(analogfrontend)wasusedtoacquirehumanvitalsignal;Throughconnectionbetweensmartphonesandperipherals,s