《基于嵌入式的人體智能檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)》7700字（論文）

基于嵌入式的人體智能檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，個(gè)人的身體狀況逐漸得到了重視，但是因?yàn)楦鞣N因素和原因，很多時(shí)候如果不到醫(yī)院做體檢，就無(wú)法對(duì)自己的身體狀況進(jìn)行及時(shí)、精確的了解。對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)，只要知道一些明顯的身體狀況，就能大致的判斷出來(lái)哪里有問題。因此，研究人員可以通過分析醫(yī)學(xué)儀器的功能，開發(fā)出一種簡(jiǎn)易的人體智能測(cè)試系統(tǒng)，這既是一種創(chuàng)新，也是一種很好的實(shí)踐和應(yīng)用，尤其是在不方便去實(shí)地就醫(yī)看病的老人身上，通過該測(cè)試系統(tǒng)，可以幫助他們對(duì)自己的身體狀況有一個(gè)初步的了解。本課題采用STM32主板與其它模塊共同開發(fā)的測(cè)試生理健康指標(biāo)，具有對(duì)人體血壓、脈搏的精確測(cè)量功能。在實(shí)際使用中，必須吸收傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)電路進(jìn)行不斷的優(yōu)化，最后才能實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量，從而制造出便攜式的儀器，方便地進(jìn)行血壓、心跳等數(shù)據(jù)的檢測(cè)。本文敘述了一種既經(jīng)濟(jì)又便于攜帶的人體生理信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)其具體功能、功能特點(diǎn)及總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：心率；血壓；脈搏；嵌入式目錄TOC\o"1-3"\h\u13274前言 前言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種交叉學(xué)科的研究層出不窮。生物醫(yī)藥是一種新興的、將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相聯(lián)系的新興交叉學(xué)科。而且，在醫(yī)學(xué)科研和醫(yī)療領(lǐng)域，也會(huì)采用各種傳感器等先進(jìn)的儀器，來(lái)探測(cè)病毒的變異情況。通過對(duì)人體生理指標(biāo)和某些數(shù)字信號(hào)的采集，可以通過對(duì)人體的各種生理指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)。這也是科學(xué)研究的重要依據(jù)。這項(xiàng)研究的內(nèi)容包括：測(cè)量血壓、心跳等，在國(guó)外也有相應(yīng)的發(fā)展研究，有關(guān)議題也在持續(xù)的探討中，吸引了眾多學(xué)者的注意REF_Ref17639\r\h]。本課題的重點(diǎn)在于，采用低功耗、高便攜性的血壓信號(hào)采集系統(tǒng)和脈沖信號(hào)采集系統(tǒng)。采用了基于結(jié)構(gòu)的思想，結(jié)合硬件和軟件的設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的分段測(cè)量。其結(jié)構(gòu)參數(shù)反饋到屏幕上，更是直觀，而內(nèi)部的內(nèi)存中，儲(chǔ)存著相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，便于醫(yī)生進(jìn)行分析，而這些數(shù)據(jù)都是進(jìn)行后續(xù)治療和診斷的先決條件。利用寄存器完成數(shù)據(jù)的采集與讀取，效率更高。對(duì)醫(yī)院來(lái)說(shuō)，可以減少一些不必要的工作，也可以節(jié)約一些醫(yī)療資源。對(duì)患者的血壓、脈搏信號(hào)進(jìn)行觀察、記錄，并對(duì)病因進(jìn)行了細(xì)致的分析。就實(shí)際情況來(lái)看，對(duì)人體的血壓和脈搏進(jìn)行精確的監(jiān)控，對(duì)人體的健康狀況和疾病的診斷和治療都是有益的。血壓測(cè)量的作用有兩個(gè)方面，都將用于醫(yī)院的治療中。首先，袖套的使用范圍比較廣，價(jià)格也比較便宜，但如果采用非袖套方式的話，就會(huì)產(chǎn)生一些問題，比如，袖帶測(cè)量費(fèi)用比不帶袖帶的測(cè)量費(fèi)用要低，所以袖帶的測(cè)量仍然得到了廣泛的應(yīng)用。

1需求分析1.1系統(tǒng)可行性分析需求分析是軟件開發(fā)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而需求分析的好壞，將直接影響到產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，在進(jìn)行軟件開發(fā)前，首先要進(jìn)行需求分析，這是整個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。1.1.1設(shè)計(jì)技術(shù)可行性分析該方案的實(shí)施過程包括了兩大部分：第一部分是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，這對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、細(xì)化和總體布局起到了很大的作用。從用戶的角度來(lái)看問題。第二部分是對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的分析，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和硬件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了細(xì)致的分析。在硬件上，則是考慮到了感應(yīng)器的性能。軟件部分，包括多個(gè)方面的設(shè)計(jì)，如開發(fā)環(huán)境的編程語(yǔ)言等。本文借助C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了本項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在這一點(diǎn)上，該方案非常有效。因此可以在實(shí)踐中進(jìn)行運(yùn)用，技術(shù)上也非常完美。1.1.2經(jīng)濟(jì)可行性分析經(jīng)濟(jì)上的可行性，是要到市場(chǎng)上去調(diào)研，才能知道外界的實(shí)際需求。在設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量節(jié)約開支。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性分析時(shí)，最關(guān)鍵的一步就是與系統(tǒng)開發(fā)者進(jìn)行深度的交流。如果不能很好的交流，那么在最終的考核中，就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，造成大量的資源浪費(fèi)。所以要盡量降低資源的損耗。1.1.3操作可行性分析操作上的可行性分析，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上要盡量方便。這個(gè)系統(tǒng)面向的是大多數(shù)老人，他們會(huì)稍微遲鈍一點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)過程中盡量避免不必要的操作。讓他們可以直接學(xué)習(xí)如何操作。所以在軟件開發(fā)過程中，要充分考慮到用戶的可操作性，并盡量為用戶提供支持。從而使得該系統(tǒng)的運(yùn)行更具可行性。1.2需求分析1.2.1功能需求分析該項(xiàng)目的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)下列功能。其中包括設(shè)置健康門檻、收集健康指數(shù)、分析指標(biāo)的分布、健康狀況、預(yù)警等。在硬件的設(shè)計(jì)上，我們要預(yù)先決定好硬件的設(shè)備，選擇好的、穩(wěn)定的傳感器。另外，在軟件設(shè)計(jì)中要盡量確保邏輯運(yùn)算的正確性，并避免后期的反復(fù)修改。所以，在真正理解了使用者的需要之后，才能發(fā)揮出自己的創(chuàng)造力，利用自己的知識(shí)和信息，來(lái)完成智能測(cè)試的總體目標(biāo)。1.2.2性能需求分析性能需求分析是開發(fā)人員的首要任務(wù)，所以性能需求分析在開發(fā)過程中占據(jù)了重要地位。三個(gè)主要指標(biāo)是：易用性分析、可擴(kuò)展性分析、安全性分析。2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)總述在醫(yī)院里有很多的醫(yī)療器械，但是一般都比較大，所以不能在家中使用。因此，必須要有一個(gè)能夠反映出人體各項(xiàng)生理指標(biāo)的簡(jiǎn)易系統(tǒng)。這樣可以隨時(shí)在家中進(jìn)行檢查，并給出相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果。這個(gè)設(shè)計(jì)是當(dāng)下這個(gè)時(shí)代的一個(gè)革新，我們要把它付諸實(shí)踐，讓更多的人在家中就可以進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)自己的身體狀況有一個(gè)大概的了解。采用軟硬件設(shè)計(jì)的思路，完成了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。該體系在中老年人中有很好的應(yīng)用前景，為這些群體帶來(lái)了很大的便利。隨著技術(shù)的發(fā)展，這方面會(huì)越來(lái)越完善?？傊?，這次的設(shè)計(jì)很有意義。同時(shí)也為心臟病、高血壓等慢性病的檢測(cè)帶來(lái)了許多方便。小型設(shè)備的使用效率高，并且費(fèi)用低廉。而且還能保證一定的精確度。2.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，將軟硬件結(jié)合起來(lái)，既方便，又有很高的利用率，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要選擇合適的設(shè)備，這樣才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。另外，在軟件設(shè)計(jì)中要盡量確保邏輯運(yùn)算的正確性，并避免后期的反復(fù)修改。保障該人體智能測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。2.1.2系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)該研究采用STM32低功率、低成本的主板，將感應(yīng)件與主板進(jìn)行焊接，采用ARM架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了大容量、小物件、多功能的設(shè)計(jì)目標(biāo)。對(duì)系統(tǒng)的模塊進(jìn)行精煉，對(duì)各模塊進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，從而使各模塊之間的聯(lián)系更加緊密，從而實(shí)現(xiàn)最終的功能。主要的模塊是：（1）血壓采集模塊很多人都知道，高血壓的診斷都是要經(jīng)過長(zhǎng)期的檢查才能得出最終結(jié)果的，所以血壓的測(cè)量已經(jīng)成為了一種常態(tài)。所有的測(cè)量結(jié)果都是在以后的治療和診斷中的先決條件。血壓的測(cè)定主要有兩種：一是在家中測(cè)量，二是在社區(qū)醫(yī)院。間接測(cè)量則包含了醫(yī)院診斷、示波器檢查等?，F(xiàn)在醫(yī)院里大多使用的是水銀測(cè)量法。以前，人們用傳統(tǒng)的聽診法來(lái)測(cè)量血壓，也就是用氣壓，閥門來(lái)測(cè)量血壓。這是一種很常見的血壓測(cè)量方式，目前很多醫(yī)院都在使用。但是，這種方法的精確度并不高，尤其是對(duì)于懷孕和肥胖的病人來(lái)說(shuō)，更是如此，顯示的讀數(shù)不精確。要提高測(cè)量結(jié)果的精度，就必須研制出更為精確的檢測(cè)實(shí)體。在不同的條件下，保障結(jié)果準(zhǔn)確。就實(shí)際情況而言，不同時(shí)間段的舒張壓可能不穩(wěn)定，對(duì)于這個(gè)方面我們要進(jìn)行抗阻處理，避免測(cè)試時(shí)，不斷地調(diào)試而損害器件。這種項(xiàng)目研發(fā)，也可以避免在醫(yī)院環(huán)境下測(cè)量值在正常的范圍內(nèi)，但是在家里或者在室外時(shí)測(cè)量，卻無(wú)法及時(shí)得到準(zhǔn)確信息的弊端。同時(shí)還要設(shè)置健康閾值，語(yǔ)音播報(bào)能夠使老年人更為方便地測(cè)量，根據(jù)報(bào)告中指出，一個(gè)健康的人血壓測(cè)量的建議以135／85mmHg為最高的正常標(biāo)準(zhǔn)。水銀測(cè)量是在大醫(yī)院和社區(qū)的診所里進(jìn)行的，而這一項(xiàng)目就是設(shè)計(jì)一臺(tái)能夠隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量的儀器。放在袋子內(nèi)，方便攜帶，外裝的盒子不易被打碎，同時(shí)也要保障其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。本項(xiàng)目使用了一個(gè)電子血壓采集和檢測(cè)模塊，其優(yōu)勢(shì)有：對(duì)懷孕、高血壓患者、寶寶的測(cè)量結(jié)果會(huì)比較準(zhǔn)確；從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，其準(zhǔn)確性較高；該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定的閥值的測(cè)量；本系統(tǒng)具有低功耗、高效率的特點(diǎn)；數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編譯、分析、顯示；快速的數(shù)據(jù)處理，能夠任意設(shè)定值。（2）脈搏采集模塊隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活品質(zhì)也逐漸提高，對(duì)自己的健康也越來(lái)越重視。然而，一些突發(fā)事件是人們無(wú)法預(yù)料的，這些慢性病在早期是不會(huì)被發(fā)現(xiàn)的，也不會(huì)有什么明顯的不適。但是，一旦出現(xiàn)這種情況，就會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。人們出現(xiàn)不適后，就會(huì)去醫(yī)院檢查，身體的各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)過醫(yī)院的體檢程序后才能得到。所以，要想在早期就發(fā)現(xiàn)一些病癥，就必須要有一套可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的系統(tǒng)，一旦有什么問題，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，而使用者則要時(shí)刻關(guān)注自己的身體狀況，如果超過了正常的數(shù)值，就應(yīng)該及時(shí)就醫(yī)，以免加重病情。如此一來(lái)，意外情況就會(huì)大大降低。也就是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)人的脈搏太高的時(shí)候，他的大腦就會(huì)受到極大的影響，有可能導(dǎo)致心臟病發(fā)作，導(dǎo)致猝死。而本文提出的這個(gè)設(shè)計(jì)方案，在日常生活中的作用很大，而且還能隨時(shí)監(jiān)控病人的心跳，保證人們及時(shí)就醫(yī)。就脈搏效能而言，目前有最常見的有兩種方法：第一種是以嵌入式微處理器為主要的電路，例如：STM32，這是一種非常普遍的產(chǎn)品，性能非常好，具有良好的抗阻，靈敏度，并且價(jià)格低廉。就當(dāng)下來(lái)看，這種微處理器已廣泛應(yīng)用于市場(chǎng)。本模塊要求儲(chǔ)存脈沖資料，設(shè)定上、下兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)域，可任意設(shè)定。要有足夠的儲(chǔ)存空間。第二種是利用了數(shù)字編輯技術(shù)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行了改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)包括：數(shù)據(jù)處理速度快、對(duì)復(fù)雜的信號(hào)處理能力強(qiáng)、還能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行調(diào)制處理等。這就是兩種常用的脈沖采集系統(tǒng)的處理方式。（3）其他信息采集模塊該系統(tǒng)由三部分組成：OLED12864LCD顯示模塊、蜂鳴器聲光報(bào)警模塊、PCB8574模塊。1）OLED12864液晶顯示屏模塊LED顯示屏是目前最受歡迎的一種屏幕，在現(xiàn)代社會(huì)，電視、手表等都可以使用LED屏幕。這個(gè)顯示屏被廣泛地用于物聯(lián)網(wǎng)，例如蘋果派的智能手推車，使用的就是這個(gè)顯示器。該顯示器具有高解析度、體積小巧、功能完善的特點(diǎn)。符合本項(xiàng)目的核心理念，輕便，體積小?？傊琌LED12864在當(dāng)今社會(huì)是很流行的。2）蜂鳴器聲光報(bào)警模塊蜂鳴器目前被劃分為有源和被動(dòng)兩種類型。這個(gè)工程是一個(gè)主動(dòng)的蜂鳴器，當(dāng)它到達(dá)臨界點(diǎn)的時(shí)候，它會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。筆者的設(shè)計(jì)為：當(dāng)超過臨界點(diǎn)時(shí)，它會(huì)在五秒鐘之內(nèi)發(fā)出嘀嘀嘀的聲音，以此來(lái)表明受試者已經(jīng)脫離了健康的范疇。被動(dòng)式蜂鳴器的變化是由磁場(chǎng)引起的，它需要與線路相連，并通過聲音來(lái)完成。目前，有源蜂鳴器和被動(dòng)蜂鳴器都是物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐應(yīng)用。但被動(dòng)式蜂鳴器僅采用了部分振蕩電路，在這一點(diǎn)上，有源蜂鳴器更具優(yōu)勢(shì)。3）PCB8574模塊PCB8574芯片采用了一種互補(bǔ)的MOS器件，英文名為復(fù)合MetalOxideSemiconductor。PCB也就是印刷電路板，也就是通常所說(shuō)的印刷線路板。PCB是實(shí)際應(yīng)用中的一種重要電子設(shè)備。顧名思義，這是一種由電子印制而成的電路板，因此一般被稱作印制電路板。2.1.3功能模塊設(shè)計(jì)硬件部分包括：按鍵、氣壓傳感器、心率傳感器、OLED12864、心率傳感器、XGZP壓力敏感元件、聲光報(bào)警、各類原始?xì)獗谩⑴艢忾y門等。由多個(gè)功能模塊組成。為了更易于實(shí)施，將各功能模塊彼此緊密地聯(lián)系在一起，見圖2.1。圖2.1功能模塊的設(shè)計(jì)2.2電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)該課題的主要工作是對(duì)人體的脈搏、心率、血壓等進(jìn)行最優(yōu)的檢測(cè)。其中，STM和傳感器是其核心技術(shù)，C語(yǔ)言是開發(fā)語(yǔ)言。它的作用是設(shè)定健康門檻、收集健康標(biāo)準(zhǔn)值、分析標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間、顯示健康狀態(tài)、甚至發(fā)出警告。本系統(tǒng)具有成本低廉、使用方便等特點(diǎn)。2.2.1血壓采集電路的設(shè)計(jì)測(cè)量血壓的方法是把人的手臂放在空氣泵的袖帶上，把空氣泵插進(jìn)口袋里，然后用壓縮手臂來(lái)檢測(cè)血壓。在進(jìn)行測(cè)量前，我們要對(duì)所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，包括：血壓閾值的上下兩個(gè)，可以調(diào)整的上、下兩個(gè)按鈕，最后是一個(gè)歸零鍵。這可以在很短的時(shí)間里進(jìn)行調(diào)整。這些關(guān)鍵字在設(shè)定門限時(shí)扮演了非常關(guān)鍵的角色。在采集電路中，XGZP器件是最關(guān)鍵的器件。由于XGZP的主要部件是壓敏元件，XGZP壓阻電壓傳感器廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域。這個(gè)晶片包括一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，一個(gè)靈敏的電阻器，具體構(gòu)成見圖2.2。圖2.2降壓采集電路的設(shè)計(jì)在電路的設(shè)計(jì)上，他將大量的電橋知識(shí)都用在了這方面，而在傳感器的研發(fā)與應(yīng)用上，他也將這方面的知識(shí)運(yùn)用到了各個(gè)電路的芯片上。高靈敏度，線性度好。這樣的單元就得到了廣泛的應(yīng)用，具體結(jié)構(gòu)見圖2.3。圖2.3血壓采集電路的設(shè)計(jì)2.2.2脈搏采集電路的設(shè)計(jì)在脈沖采集電路中，本文使用了有源濾波器，并利用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼。高電平轉(zhuǎn)換為低電平，將訊號(hào)傳送至電路，再利用元件傳送，以實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。從整體上來(lái)看，采用二極管進(jìn)行信號(hào)的傳輸，并且速度很快，可以采用放大器、信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、信息傳送等方式來(lái)完成。在啟動(dòng)心率監(jiān)控功能前，應(yīng)先完成微處理器的初始化，并對(duì)寄存器、計(jì)數(shù)器、報(bào)警閾值、門狗等進(jìn)行初始化。所選擇的傳感元件具有良好的穩(wěn)定性，可以精確地測(cè)定人體的各項(xiàng)健康指標(biāo)，降低試驗(yàn)誤差，延長(zhǎng)其使用壽命。如圖2.4中所述，若能滿足大多數(shù)以上條件，則可進(jìn)行安裝、焊接、調(diào)試，將會(huì)大大降低重復(fù)焊接對(duì)線路板的損傷。圖2.4脈搏采集電路的設(shè)計(jì)2.3STM32電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)2.3.1設(shè)計(jì)基本說(shuō)明STM32主板與各個(gè)模塊相連后，可以對(duì)其進(jìn)行血壓、脈搏等數(shù)據(jù)的檢測(cè)，當(dāng)健康指標(biāo)超出設(shè)定時(shí)，會(huì)觸發(fā)警報(bào)。所以，這兩個(gè)模塊可以設(shè)定四個(gè)極限，分別是心率的上下限和上下限，具體數(shù)據(jù)見圖2.5。圖2.5STM32主板電路的設(shè)計(jì)2.3.2重要模塊實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)為方便和控制電路的發(fā)展。主要包括血壓控制和脈沖控制兩大模塊。這個(gè)STM32主要承擔(dān)下列工作：（1）創(chuàng)建main.c應(yīng)用程序建立一個(gè)模塊化的應(yīng)用程式，并在必要的時(shí)候呼叫它。與此同時(shí)，當(dāng)應(yīng)用程式結(jié)束時(shí)，資源也會(huì)被釋放。主程序?qū)崿F(xiàn)如下：#include"delay.h"#include"sys.h"#include"Timer2.h"#include"Blood_Pressure.h"#include"PCF8591.h"#include"OLED12864.h"#include"Key.h"#defineSpeaker_PinPBout(12)voidUser_GPIO_Init(void);unsignedcharMS50_Con=0;unsignedcharSBP_Pressure_View[]="000.0mmhg";unsignedcharDBP_Pressure_View[]="000.0mmhg";unsignedcharHeart_View_Data[]="000BPS";unsignedcharView_Con=0;//0顯示結(jié)果1檢測(cè)中2設(shè)定SBP3設(shè)定DBP4設(shè)定心率unsignedcharView_Change=1;unsignedcharView_Con_Change=1;unsignedintSet_Data[3][2]={140,110,100,70,110,60};//設(shè)定的高壓低壓和心率的高低閾值unsignedcharSet_View[]="000";unsignedcharWarning_EN=0;//0不報(bào)警1報(bào)警（2）創(chuàng)建其他模塊應(yīng)用程序在系統(tǒng)的硬件部分，包括STM32的主板、心跳的采集、脈沖的采集、OLED12864、蜂鳴器的聲光報(bào)警、PCB8574等部分。在軟件模塊的設(shè)計(jì)中，使用C語(yǔ)言編寫了設(shè)定門限?？蓪?shí)現(xiàn)LCD12864的當(dāng)前心跳和脈搏，鍵盤設(shè)定報(bào)警心跳，脈搏數(shù)據(jù)的上下限。OLED12864程序voidOLED_IIC_Start(void)//IICStart{OLED_SCL=high;//IIC高電平OLED_SDA=high;OLED_SDA=low; //IIC低電平OLED_SCL=low;}voidOLED_IIC_Stop(void)//IICStop{OLED_SCL=low;//IIC低電平OLED_SDA=low; OLED_SCL=high;//IIC高電平OLED_SDA=high;}PCB8591voidPCF8591_Init(void)//PCB8591初始化{ GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;//GPIO設(shè)置 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//設(shè)置電壓 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); PCF8591_SDA=1;//1代表高電平 PCF8591_SCL=1;}

3系統(tǒng)測(cè)試3.1軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)系統(tǒng)測(cè)試的首要任務(wù)就是找出一些不容易被發(fā)現(xiàn)的bug，然后根據(jù)bug進(jìn)行修正，從而減少軟件的開發(fā)費(fèi)用。軟件的正確性無(wú)法由試驗(yàn)來(lái)證實(shí)。這個(gè)試驗(yàn)也有一定的限制。不能及時(shí)找到邏輯上的問題，但是在系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)的時(shí)候，卻能發(fā)現(xiàn)問題所在。該系統(tǒng)的測(cè)試是物理的，物理的檢查包括了血壓和脈搏。心臟、脈搏、血壓等是人體最基礎(chǔ)的生理指標(biāo)，是研究和探討人體生理狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。3.2測(cè)試計(jì)劃及執(zhí)行情況軟件的測(cè)試可分為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試兩種。該系統(tǒng)采用STM32作為主要的主板。在采集了血壓和脈搏的數(shù)據(jù)之后，單片機(jī)就開始了對(duì)各個(gè)模塊的初始化，根據(jù)功能的需要，通過OLED12864的LCD顯示模塊，并將其輸入到OLED12864的LCD屏幕上，再由使用者進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)量血壓的方法是把你的手臂放在空氣泵的袖帶上，把空氣泵插進(jìn)口袋，然后用壓縮手臂來(lái)檢測(cè)血壓，具體操作見圖3.1。圖3.1血壓采集測(cè)試（2）脈搏采集電路測(cè)試脈搏信號(hào)的采集電路，可以采用二極管，而且速度也很快，可以采用放大電路、信息采集、數(shù)據(jù)處理、信息傳送等方式，具體見圖3.2。圖3.2脈搏采集測(cè)試STM32主板設(shè)計(jì)本文主要完成了兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，即：血壓測(cè)量與脈沖檢測(cè)的設(shè)計(jì)。圖3.3STM32主板測(cè)試（4）OLED12864液晶顯示屏測(cè)試LED顯示屏是目前最受歡迎的一種屏幕。該屏幕具有高解析度、小型和多功能，見圖3.4。圖3.4LED顯示屏測(cè)試3.3超限報(bào)警單元測(cè)試如果超出預(yù)先設(shè)置的上限和下限，則由主機(jī)控制的輸入和輸出電路組成蜂鳴器警報(bào)。電路設(shè)定包括5個(gè)單獨(dú)的按鍵，分別用于返回到下一次測(cè)量、啟動(dòng)或終止按鈕、血壓、脈搏數(shù)值閾值SBP和下限D(zhuǎn)BP。通過OLED12864與蜂鳴器組成了超出預(yù)先設(shè)置的上下限電路。如果系統(tǒng)檢測(cè)到的血壓、脈搏不正常，比如血壓超過了正常值，或者心跳過快，那么輸出電路就會(huì)和單片機(jī)相連，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)，OLED12864的指示燈也會(huì)連續(xù)閃爍五秒。通過這種方法，可以讓使用者感覺到自己的血壓和脈搏超過了正常范圍。測(cè)試完畢。當(dāng)超過臨界點(diǎn)時(shí)，蜂鳴器會(huì)報(bào)警，表示受試者不在正常范圍之內(nèi)。能在家中實(shí)時(shí)監(jiān)控心跳（心跳）和血壓。設(shè)置了一個(gè)高、低心率的臨界值。具體見圖3.5圖3.5報(bào)警單元測(cè)試3.4測(cè)試評(píng)價(jià)等所有的模塊都測(cè)試完畢之后，再進(jìn)行最后的整體測(cè)試。在完成了軟件和硬件的測(cè)試之后，測(cè)試結(jié)果顯示，軟件所需的功能基本都被實(shí)現(xiàn)了。當(dāng)系統(tǒng)完成了所有的工作之后，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，這說(shuō)明系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)什么問題，完全符合畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。為避免發(fā)生意外，筆者對(duì)四位學(xué)生進(jìn)行了測(cè)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)四位學(xué)生都能正常、準(zhǔn)確地測(cè)量血壓、脈搏，并能完成系統(tǒng)中的各項(xiàng)操作，成年人的收縮壓90~139mmHg，舒張壓60~89mmHg，心率為60~100mmHg/min，具體數(shù)據(jù)見表3.1。表3.1血壓、脈搏（心率）數(shù)據(jù)對(duì)比該項(xiàng)目的研究功能基本能夠達(dá)到。經(jīng)過這一次的測(cè)試，可以得出一個(gè)結(jié)論，那就是這個(gè)系統(tǒng)能夠滿足所有的需求，并且沒有出現(xiàn)什么大的問題，測(cè)試很順利，也節(jié)省了大量的時(shí)間。4結(jié)論隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平越來(lái)越高，越來(lái)越多的人開始關(guān)注自己的健康。因此，這一次我們要做的，是一臺(tái)簡(jiǎn)單、方便、功能完善的測(cè)試儀器。主要實(shí)現(xiàn)了以STM32為主控板的數(shù)據(jù)采集功能，其中，主要包括心跳、血壓等數(shù)據(jù)的采