一種基于Android的心音信號(hào)顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于Android的心音信號(hào)顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)。現(xiàn)有的系統(tǒng)體積較大，不利于攜帶。本實(shí)用新型由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成，下位機(jī)為心音采集硬件設(shè)備，上位機(jī)為Android智能手機(jī)。心音采集硬件設(shè)備由駐極體話筒、電源電路、30Hz高通濾波器、500Hz低通濾波器、主控芯片、藍(lán)牙模塊構(gòu)成。Android智能手機(jī)作為上位機(jī)，在Android系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的心音信號(hào)顯示、存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)用，主要包括三大功能模塊：藍(lán)牙配對(duì)、用戶注冊(cè)、系統(tǒng)管理。本實(shí)用新型使用Android智能手機(jī)完成心音信號(hào)的接收、存儲(chǔ)和顯示，極大的簡化了用戶進(jìn)行心音檢測的過程。
【專利說明】—種基于Android的心音信號(hào)顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于心音信號(hào)處理及傳輸?shù)摹炯夹g(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于Android的心音信號(hào)顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]心音信號(hào)來自于人體內(nèi)部，是心臟及心血管系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀況的反映，是人體最為重要的生理特征之一。通過分析心音信號(hào)，提取其主要特征參數(shù)，有助于醫(yī)生了解心臟的基本狀況并做出相應(yīng)的診斷。因此，心音信號(hào)的提取及存儲(chǔ)對(duì)于心音信號(hào)的后續(xù)分析尤為重要。
[0003]目前對(duì)于心音信號(hào)的采集傳輸，常用的做法是通過心音傳感器采集心音信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)的聲卡將心音信號(hào)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，然后利用計(jì)算機(jī)中的播放器播放心音，并顯示相應(yīng)的心音波形。
[0004]利用此類方法實(shí)現(xiàn)的心音數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)盡管實(shí)現(xiàn)簡單，但由于計(jì)算機(jī)的體積較大，不利于攜帶。所以用戶無法方便快捷地進(jìn)行心音信號(hào)的采集和檢測。而人們?cè)谌粘Ｉ钪行枰S時(shí)隨地把握自身的生理狀況?；谏鲜鲈?，人們迫切需要一種便攜的心音采集和顯示、存儲(chǔ)新設(shè)備。
[0005]隨著網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的高速發(fā)展，手機(jī)在人們?nèi)粘Ｉ钪械牡匚恢饾u提高。搭載Android操作系統(tǒng)的智能手機(jī)基于其平臺(tái)的開放性、極高的用戶自由度、方便快捷的開發(fā)方式成為目前主流的手機(jī)操作系統(tǒng)。
[0006]在Android智能手機(jī)中完成心音數(shù)據(jù)的接收、顯示和存儲(chǔ)，滿足了人們對(duì)于心音采集設(shè)備便攜性的要求。對(duì)于推動(dòng)心音檢測技術(shù)的發(fā)展有一定的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型目的在于提出一種基于Android的心音信號(hào)接收、顯示和存儲(chǔ)設(shè)備，能夠簡單高效的完成心音信號(hào)的采集和顯示、存儲(chǔ)。
[0008]技術(shù)方案:本實(shí)用新型由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成，下位機(jī)為心音采集硬件設(shè)備，上位機(jī)為Android智能手機(jī)。
[0009]心音采集硬件設(shè)備由駐極體話筒、電源電路、30Hz高通濾波器、500Hz低通濾波器、主控芯片、藍(lán)牙模塊構(gòu)成。
[0010]所述的駐極體話筒將接收的心音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0011]所述的電源電路提供3.3V穩(wěn)壓電源。
[0012]所述的30Hz高通濾波器和500Hz低通濾波器用于濾除心音信號(hào)中的噪聲。
[0013]所述的主控芯片采用美國微芯科技公司的dsPIC33FJ128MC506芯片；使用該芯片完成AD轉(zhuǎn)換，即將心音信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0014]所述藍(lán)牙模塊用于將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳輸至Android智能手機(jī)。
[0015]Android智能手機(jī)作為上位機(jī)，完成用戶注冊(cè)、與下位機(jī)的藍(lán)牙配對(duì)以及心音信號(hào)的顯示與存儲(chǔ)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:使用Android智能手機(jī)完成心音信號(hào)的接收、存儲(chǔ)和顯示，極大的簡化了用戶進(jìn)行心音檢測的過程。用戶使用該應(yīng)用可以隨時(shí)隨地進(jìn)行心音信號(hào)的檢測。心音信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示能夠讓用戶直觀的觀察心音信號(hào)的波形，方便心臟疾病的診斷。存儲(chǔ)后的心音信號(hào)為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供了便利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為心音采集硬件結(jié)構(gòu)圖
[0018]圖2為基于Android的心首米集、顯不和存儲(chǔ)系統(tǒng)功能不意圖
[0019]圖3為用戶注冊(cè)流程圖
[0020]圖4為系統(tǒng)管理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)該實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0022]如圖1所示，為心音采集硬件結(jié)構(gòu)圖。心音傳感器由聽診器和駐極體話筒改裝而成。由于心音信號(hào)的有效頻率范圍在30Hz-500Hz，而通過自制心音拾音頭采集的心音信號(hào)不可避免的會(huì)引入各種干擾噪聲如傳感器與衣服的摩擦音、呼吸音、電路熱噪音等，所以接收后的心音信號(hào)需要通過30Hz-500Hz有源濾波器。主控制電路由美國微芯科技公司(Microchip)的dsPIC33FJ128MC506芯片作為主控芯片，可以完成采樣、AD轉(zhuǎn)換、電源管理等功能。增益控制電路的作用是控制輸出至耳機(jī)的心音音頻信號(hào)的高低，由LM4811構(gòu)成。AD轉(zhuǎn)換為12位AD轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)字信號(hào)通過HC-06藍(lán)牙模塊傳輸至Android智能手機(jī)。心音信號(hào)的采樣頻率為2000Hz，波特率為115200kbps。
[0023]如圖2所不，為基于Android的心首米集、顯不和存儲(chǔ)系統(tǒng)功能不意圖。該系統(tǒng)王要包括三大功能模塊:藍(lán)牙配對(duì)、用戶注冊(cè)、系統(tǒng)管理。
[0024]藍(lán)牙配對(duì)模塊主要功能為搜索藍(lán)牙設(shè)備、配對(duì)連接。用戶注冊(cè)模塊的主要功能為基本信息注冊(cè)、信號(hào)采集和波形顯示。系統(tǒng)管理模塊的主要功能為注冊(cè)用戶查詢和波形回放。下面詳細(xì)介紹這三個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)。
[0025]藍(lán)牙配對(duì)模塊完成Android智能手機(jī)同心音采集硬件設(shè)備的匹配連接，可以控制藍(lán)牙的開啟、關(guān)閉、搜索藍(lán)牙設(shè)備，完成藍(lán)牙配對(duì)的功能。經(jīng)過dsPIC33FJ128MC506芯片的AD轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)通過HC-06模塊發(fā)送。Android手機(jī)作為接收方，首先打開藍(lán)牙，并向系統(tǒng)注冊(cè)程序UUID。然后開始搜索藍(lán)牙設(shè)備，找到HC-06藍(lán)牙模塊對(duì)應(yīng)的設(shè)備名稱，獲取其MAC地址，每一個(gè)HC-06模塊具備一個(gè)固有的MAC地址。通過該MAC地址得到BluetoothDevice對(duì)象。然后使用上述UUID獲得BluetoothSocket對(duì)象。通過BluetoothSocket對(duì)象的connect O方法完成BluetoothSocket的連接。若Android手機(jī)在此之前并未與HC-06配對(duì)，便需要輸入配對(duì)密碼完成與HC-06模塊的配對(duì)，該配對(duì)密碼由HC-06模塊設(shè)定，可人為修改。當(dāng)完成上述步驟后，便完成了 Android手機(jī)同藍(lán)牙模塊的連接，可以完成藍(lán)牙數(shù)據(jù)的傳輸與接收。
[0026]如圖3所示為用戶注冊(cè)流程圖。
[0027]在用戶注冊(cè)模塊，主要有基本信息注冊(cè)、信號(hào)采集處理、波形顯示三個(gè)功能。首先往EditText顯示控件中輸入用戶名、年齡等信息。點(diǎn)擊“完成基本信息注冊(cè)"Button按鈕，通過Intent打開“心音采集和顯示”的Activity,并往該Activity傳入剛剛輸入的“用戶名”、“年齡”等信息。若完成和HC-06藍(lán)牙模塊的匹配連接后，可獲得BluetoothSocket對(duì)象。通過BluetoothSocket對(duì)象的getlnputStreamO方法獲得InputStream輸入流對(duì)象。從該InputStream輸入流對(duì)象便可讀取AD轉(zhuǎn)換后的心音數(shù)據(jù)。波形顯示的方法是自定義一個(gè)SurfaceView顯示控件。該控件可根據(jù)窗口大小自動(dòng)調(diào)整在屏幕中的顯示范圍。該SurfaceView顯示控件中自定義方法addNewDataToDrawO不斷更新要顯示的數(shù)據(jù)。在“心音采集和顯示”的Activity中每接收到一個(gè)數(shù)據(jù),便調(diào)用上述addNewDataToDraw O方法往SurfaceView顯示控件中更新數(shù)據(jù)，從而達(dá)到更新波形顯示的目的。當(dāng)完成采集后，保存相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)到指定路徑的txt文件中，數(shù)據(jù)之間用制表符分隔。此外，往SQLite數(shù)據(jù)庫中寫入數(shù)據(jù)。SQLite數(shù)據(jù)庫中字段為姓名、性別、年齡、聯(lián)系電話、心音注冊(cè)信號(hào)txt文件路徑。
[0028]如圖4為系統(tǒng)管理流程圖。在系統(tǒng)管理界面，首先要完成管理員登陸模塊，系統(tǒng)通過Shared Preferences保存管理員用戶名和密碼。該管理員密碼通過MD5算法加密。往EditText中輸入用戶名和密碼，進(jìn)行密碼驗(yàn)證。第一次使用該模塊需注冊(cè)一個(gè)管理員賬號(hào)。完成登陸后，通過ListView顯示已注冊(cè)用戶信息。ListView顯示的是SQLite中保存的用戶姓名、年齡、聯(lián)系方式等信息。選擇某個(gè)注冊(cè)用戶的條目，打開“詳細(xì)用戶信息和心音波形回放”功能對(duì)應(yīng)的Activity。通過查詢SQLite數(shù)據(jù)庫,找到對(duì)應(yīng)該用戶的心音數(shù)據(jù)txt文件路徑，通過該路徑讀取心音信號(hào)數(shù)據(jù)，通過自定義SurfaceView顯示控件顯示心音波形。
[0029]以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本實(shí)用新型權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Android的心音信號(hào)顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成，下位機(jī)為心音采集硬件設(shè)備，上位機(jī)為Android智能手機(jī)； 心音采集硬件設(shè)備由駐極體話筒、電源電路、30Hz高通濾波器、500Hz低通濾波器、主控芯片、藍(lán)牙模塊構(gòu)成； 所述的駐極體話筒將接收的心音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 所述的電源電路提供3.3V穩(wěn)壓電源； 所述的30Hz高通濾波器和500Hz低通濾波器用于濾除心音信號(hào)中的噪聲； 所述的主控芯片采用美國微芯科技公司的dsPIC33FJ128MC506芯片；使用該芯片完成AD轉(zhuǎn)換，即將心音信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)； 所述藍(lán)牙模塊用于將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳輸至Android智能手機(jī)； Android智能手機(jī)作為上位機(jī)，完成用戶注冊(cè)、與下位機(jī)的藍(lán)牙配對(duì)以及心音信號(hào)的顯示與存儲(chǔ)。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK203408061SQ201320389600
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】趙治棟, 駱懿, 何圣康, 李靜佳 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)