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论文研究-基于Android的血压采集应用的设计与实现 .pdf 评分

基于Android的血压采集应用的设计与实现,刘学思,,随着中国进入老龄化社会,人们对个人健康日趋关注。医疗无线技术的蓬勃发展和
山国武花论文在丝 段长度代表了后面数据段的长度,数据段由命令和命令参数组成。最后是的校验位, 如果校验失败,则代表传输过程中发生了错误。 血压设备向 终端回复命令 应答标识符数据段长度数据段cRC8校验位 数据段内容 命令命令心率有无 图血压设备向 设备发送命令帧格式 其中,应答标识符字段固定为 数据段中內容由不同的命令确定。最后是 校验位,保证传输的正确性。 命令类型 血压设备和 终端之间支持的命令类型如下: 表血压测量设备与 设备命令表 命令 命令意义 数据段分布 启动血压计开始测量(主机→>从机) OxC 在测量过程中终止测量(主机→>从机) 无无 0xCB返回测量过程中的气压及心跳变化(主机<从机)血压高字节,血压低字节,心率有无 0ⅹCC 返回测量结果或状态(主机<-从机) 收缩压,舒张压,心率 OXO 关闭血压计(主机->从机) 无 以上协议规范定义了终端和血压设备之间的连接规则,在此协议下, 手机要控制血压设备按顺序进行准备、洳量和得到结果的过程 系统环境设计 是由 开发的开源系统,其基于 开发,有着良好的稳定性和兼 容性。在本项目和,为实现蓝牙连接和展示,对 程序架构进行了设计。 应用层框架的设计 本项目中,主要使用了两种 的应用组件, 与 的应用 是 框架中最常用的组件,它是一个应用程序容器。 中可以放置 控件和界面元素,并掌握着这些控件的逻辑和生命周期, 可以接受屏幕触摸事件, 对于点击操作进行反馈,并执行相应的操作。 山国武花论文在丝 的应用 广播接收者 )用于接收 中的广播。广播是一种广泛运用的在 应用程序之间传输信息的机制,而 是对发送出来的广播进行过滤接收并 响应的一类组件。在 蓝牙框架中,搜索蓝牙设备的过程是需要耗时的,一日有发现 了蓝牙设备,系统就会发送一个广播信息,传递蓝牙设备的地址、名字等信息,捕获 这个广播就可以了解 扫蓝牙的情况。 中多线程的设计 线程是 系统中进行任务调度的单位,在用户看米,不同线程中的任务是在同时 运行的。本项目中使用了蓝牙连接,这种连接方式需要对 端凵进行长期的监听。如果 这种监听写在主线程中,就会造成主线程中界面的卡死,从而出现“应用程序未响应” 的情况。 为了避免这和情况,在本项目中,我们在主线稈之外新开一个蓝牙连接线程。这 个线程使用死循环长期监听蓝牙端口,并解析蓝牙数据帧。在蓝牙命令和数据得到解析后, 将数据传递给主线程,改变主线程中的控件状态。 中蓝牙模块的调用 系统从版夲后开始支持蓝牙,系统中提供了一套蓝牙支持类来支持蓝牙操」 作,表介绍了这些常用类的功能: 表 蓝牙相关类夂功能 蓝牙支持类名称 主要负责功能 蓝牙适配器,负责打开、关闭蓝牙,搜索蓝牙设备,通过地址得到蓝牙 设备 蓝牙设备类,代表一个特定的机器,通过蓝牙适配器获得 蓝牙服务端套接字,上位机通过此接口向下位机发送命令 蓝牙客户端套接字,下位机通过此接口向上位机发送命令 在进行蓝牙操作时,使用 进行蓝牙设备的搜索和获取,得到血压设各 对象,再通过此对象获得两个 ,使用 进行数据帧的发送与 接收。 中数据展示的设计 系统的一大优势就是有着丰富的显示类库和存储组件,开发者可以使用各种丰 富的组件进行界面显示,也可以将数据存储到本机内存、卡,数据库中。在本项目中, 我们尝试将血压测量记录存储到 自带的 数据库中。月户查看历史数据时, 使用列表和图表两种方式显示数据记录。 血压采集系统客户端的实现 本程序基于 系统,使用 集成环境开发, 是一款著名的跨平台 自由集成开发环境,主要进行的开发,在安装上 )后 就支持 的开发的功能。本项目将首先搭建好 界面,完成按钮点击响应,文 字显示的工作;之后使用蓝牙模对接蓝牙血压设备,对接蓝牙模垗,)解析蓝牙协议唢, 并将解析后的数据回传给主界面;最后将数据存储到手机本地,并使用列表展示用户近期测 山国武花论文在丝 量的历史血压记录。 程序界面的整体设计如图所示: 启动 连接于机 数据传输 断开连接 血压设备 血压终端 关矶 数据传输 开始 搜索设备 许接 所开 血压终端 薮据传输 Socket 蓝牙线程 状态新改据史新 启功 Android 终端 Android果面中数漏更新 存储数展示数据主线程 图血压采集系统整体流程图 用户界面开发 用户界面是使用软件的用户直接接触的环境,搭建用户界面,要使界面中控制流稈清晰, 信息表达准确,可用性强。本项日中,搭建了以下几个界面 负责搜索蓝万设备,界面由一个按钮 和一个列表 组成 点击按钮调用监牙开始搜索,在列衣中显示搜索到的设备名和设备地址,点击列表中 某一个设备,跳转到 负责连接蓝牙设备并进行测量。界面中放置 和若干文本 )用来进行蓝牙控制和数据显示。点击启动按钮启动测量,测量过程中 显示实时血压值,测量后显示测得结果。点击关闭按钮关闭血压设备,点击历史记录按钮跳 转到 ,负责读取显小历史记录,在这个界面中,使用了 中的 组件进行数据的显示。将血压数据以时间倒序顺序添加到列表中,得到用户近期的血压历史 记录 3.2蓝牙模块开发 在廾发前,首先要获得 设备的蓝才连接权限和蓝牙控制权限: 蓝牙模块首先要调用 获取本机的蓝牙适配器 ,使用命令: 获取设备后,首先开启设备蓝牙,然后进行设备的搜索,使用以下命令: 新建一个 接收搜索到的设备信息。设备信息中包含了设备的蓝牙 地址和名称。将此信息获得后,插入 ,在列表中进行显示。扫描到的蓝牙设 山国武花论文在丝 各信息由如下命令获得: 当用户点击某个设备时,将设备名和地址传给 ,开始测量工作。 测量时首先根据地址获得 再通过 建立 通道,所有数 据通过 进行传输 中的 是输入流 是输出流。所有 传输工作应在另一个线程中进行。以上模块的详细调用方法如下: 现在,我们可以使用输入沇读取血压设备的测量结果,使用输出沇向血压设备发送命令, 命令与数据的解析 由于 设备与血压设备传递的数据都是比特流,我们需要寻找一种解析数据的方 式 设备向血压设各发送命令的格式较为简单,由于没有数据位,只需要将命令加 上帧头与帧尾,组合后传递给 发送,就实现了向血压设备发送命令。 接受血压设备传递的数据较为困难,其难点在」传回的数据有可能不是一个完整的咴, 所以在接受比特流时需要重新进行帧重组。在此,我们设计了一种帧重组方法,如图所示, 首先将比特流一个一个字节的读入,如果连续两个字节读入内容为“ ”,便开始 存储数据,否则将数据丢弃详细逻辑如图所示 读取一个字节 如果数括为0D0足却果数据为0C2是 磅定为 读取合令类型与 有效效据帧 数据 放弃,重新读取 图数据帧解析逻辑 根据上述流程对薮据进行分析,得到每一帧数据的内容,再将数据传递给 中进 行显示,达到实吋显示测量数据的目的 数据的存储与展示 在数据测量完成后,使用文件的形式将数据存储到 设备的本地存储中。文件使 用格式,字段间用逗号分隔,字段顺序和代表内容如下表所示: 表文件中字段及意义 时间 收缩压 舒张压 率 犁时闫戳 型 型 当用户査看历史记录时,将数据按顺序读出,并使用逗号将字段分隔开,组成按时间排 山国武花论文在丝 列的·条数据。再将数据传递给 ,达到列表显示的效果。 血压采集应用的测试与验证 为了测试本系统的可用忙,我们使用真机对系统进行了测试,测量设备如下: 终端:魅蓝 血压测量设备 血压测试仪。 测试结果如下图所示: 选择血压设备 测量血压 请选择一个血压设备进行连接 正在测量 ad Pressurebt 68: 1b: 34: 59:ea: 1a XAOMI 7b:5e:29:6:0:29 当前加压值98mmHg M2 NOTE 50:e06a:19:44d8 率有无有 MACBOOK 9862b94a953 - PC 3f: 7fc6: d9: b2: b4 ID-TFCC 946ace34e3 M|2 45:698349c69 8f3560dd31 FD-PC d9:97:8f:d:4667 图设备搜索与测量过程 测量结果 历史记录 测量结果 以下是你近期的历史记录 时问 收缩压舒张压心率 收缩压127mmHg 10月24日 10月23日 108 65 舒张压96mmHg 10月22日 10月21日 111 55 心率80/mir 10月20日 107 89 您的血压心率处于正常范 10月19日 9658 64 围内 10月18日 105 5 10月17日 123 查看历史记录 10月16日 109 76 65 图测量结果与历史记录 山国武花论文在丝 首先,打廾蓝牙血压计和,开始搜索蓝牙设备,找到了名为“ 的蓝牙血压测量仪,如图左图所示。然后进行测量,测量中将实时显示当前的血压值,如 图右图所示。在测量完成后,会给出一个血压和心率的测量结果,并根据测量结果显示 段提示性文字,如图左图所示。如果用户希望查看历史记录,将会打开新的界面显示历史 记录,历史记录按时间倒序排序,先显示最近的记录,如图石图所示。 测试结果表明,此系统可以实现蓝牙采集血压数据的目标,并可以将数据记录进行展示 完成了论文的任务。 结论 本文首先介绍了 系统与蓝牙血压测量设备的基本结构,针对 系统的特 点,设计了 应用的框架和数据传输的流程图。之后根据蓝牙协议的格式和特点,设 计了蓝牙数据帧格式的解析方法,从血压设备中读取测量值,并把测量结果用格式文件 保存在设备存储中。最后,根据记录的测量结果,显示历史记录。接下来,将对其底层忪能 和上层显示进行优化,以适应更频繁的使用需求 参考文献 轩运动赵湛方震等基于无线休域网技术的老人健康监护系统的设讣训算机研究与发 杨猛吕卫宋垣等基于 的心电监护系统设计电视技术 林大烜唐荣年王云强等基于 系统的参数测量仪设计仪表技术与传感器 李鍪国张辉程号等基于 健康服务终端蓝牙传输软件的设计电子科技 熊狮吴效明基于 系统的生理数据蓝牙传输技术中国医学物理学杂志 詹成国朱伟徐敏等基于 的测控装置人机界面的设计与开发电力白动化设 备 李琴陈立定任志刚等基于 智能手机远程视频监控系统的设计电视技术

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