一種基于Android的心音信號顯示與存儲系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于Android的心音信號顯示與存儲系統。現有的系統體積較大，不利于攜帶。本實用新型由上位機和下位機兩部分組成，下位機為心音采集硬件設備，上位機為Android智能手機。心音采集硬件設備由駐極體話筒、電源電路、30Hz高通濾波器、500Hz低通濾波器、主控芯片、藍牙模塊構成。Android智能手機作為上位機，在Android系統上實現的心音信號顯示、存儲系統應用，主要包括三大功能模塊：藍牙配對、用戶注冊、系統管理。本實用新型使用Android智能手機完成心音信號的接收、存儲和顯示，極大的簡化了用戶進行心音檢測的過程。
【專利說明】—種基于Android的心音信號顯示與存儲系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于心音信號處理及傳輸的【技術領域】，涉及一種基于Android的心音信號顯示與存儲系統。
【背景技術】
[0002]心音信號來自于人體內部，是心臟及心血管系統機械運動狀況的反映，是人體最為重要的生理特征之一。通過分析心音信號，提取其主要特征參數，有助于醫生了解心臟的基本狀況并做出相應的診斷。因此，心音信號的提取及存儲對于心音信號的后續分析尤為重要。
[0003]目前對于心音信號的采集傳輸，常用的做法是通過心音傳感器采集心音信號，通過計算機的聲卡將心音信號存儲到計算機中，然后利用計算機中的播放器播放心音，并顯示相應的心音波形。
[0004]利用此類方法實現的心音數據顯示和存儲系統盡管實現簡單，但由于計算機的體積較大，不利于攜帶。所以用戶無法方便快捷地進行心音信號的采集和檢測。而人們在日常生活中需要隨時隨地把握自身的生理狀況。基于上述原因，人們迫切需要一種便攜的心音采集和顯示、存儲新設備。
[0005]隨著網絡、信息技術的高速發展，手機在人們日常生活中的地位逐漸提高。搭載Android操作系統的智能手機基于其平臺的開放性、極高的用戶自由度、方便快捷的開發方式成為目前主流的手機操作系統。
[0006]在Android智能手機中完成心音數據的接收、顯示和存儲，滿足了人們對于心音采集設備便攜性的要求。對于推動心音檢測技術的發展有一定的意義。
【發明內容】
[0007]本實用新型目的在于提出一種基于Android的心音信號接收、顯示和存儲設備，能夠簡單高效的完成心音信號的采集和顯示、存儲。
[0008]技術方案:本實用新型由上位機和下位機兩部分組成，下位機為心音采集硬件設備，上位機為Android智能手機。
[0009]心音采集硬件設備由駐極體話筒、電源電路、30Hz高通濾波器、500Hz低通濾波器、主控芯片、藍牙模塊構成。
[0010]所述的駐極體話筒將接收的心音信號轉換為電信號。
[0011]所述的電源電路提供3.3V穩壓電源。
[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轉換，即將心音信號由模擬信號轉換為數字信號。
[0014]所述藍牙模塊用于將AD轉換后的數據通過藍牙傳輸至Android智能手機。
[0015]Android智能手機作為上位機，完成用戶注冊、與下位機的藍牙配對以及心音信號的顯示與存儲。
[0016]本實用新型的有益效果:使用Android智能手機完成心音信號的接收、存儲和顯示，極大的簡化了用戶進行心音檢測的過程。用戶使用該應用可以隨時隨地進行心音信號的檢測。心音信號的實時顯示能夠讓用戶直觀的觀察心音信號的波形，方便心臟疾病的診斷。存儲后的心音信號為后續的數據分析提供了便利。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為心音采集硬件結構圖
[0018]圖2為基于Android的心首米集、顯不和存儲系統功能不意圖
[0019]圖3為用戶注冊流程圖
[0020]圖4為系統管理流程圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對該實用新型做進一步的詳細說明:
[0022]如圖1所示，為心音采集硬件結構圖。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不可避免的會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的心音音頻信號的高低，由LM4811構成。AD轉換為12位AD轉換，得到的數字信號通過HC-06藍牙模塊傳輸至Android智能手機。心音信號的采樣頻率為2000Hz，波特率為115200kbps。
[0023]如圖2所不，為基于Android的心首米集、顯不和存儲系統功能不意圖。該系統王要包括三大功能模塊:藍牙配對、用戶注冊、系統管理。
[0024]藍牙配對模塊主要功能為搜索藍牙設備、配對連接。用戶注冊模塊的主要功能為基本信息注冊、信號采集和波形顯示。系統管理模塊的主要功能為注冊用戶查詢和波形回放。下面詳細介紹這三個模塊的功能實現。
[0025]藍牙配對模塊完成Android智能手機同心音采集硬件設備的匹配連接，可以控制藍牙的開啟、關閉、搜索藍牙設備，完成藍牙配對的功能。經過dsPIC33FJ128MC506芯片的AD轉換后，數據通過HC-06模塊發送。Android手機作為接收方，首先打開藍牙，并向系統注冊程序UUID。然后開始搜索藍牙設備，找到HC-06藍牙模塊對應的設備名稱，獲取其MAC地址，每一個HC-06模塊具備一個固有的MAC地址。通過該MAC地址得到BluetoothDevice對象。然后使用上述UUID獲得BluetoothSocket對象。通過BluetoothSocket對象的connect O方法完成BluetoothSocket的連接。若Android手機在此之前并未與HC-06配對，便需要輸入配對密碼完成與HC-06模塊的配對，該配對密碼由HC-06模塊設定，可人為修改。當完成上述步驟后，便完成了 Android手機同藍牙模塊的連接，可以完成藍牙數據的傳輸與接收。
[0026]如圖3所示為用戶注冊流程圖。
[0027]在用戶注冊模塊，主要有基本信息注冊、信號采集處理、波形顯示三個功能。首先往EditText顯示控件中輸入用戶名、年齡等信息。點擊“完成基本信息注冊"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藍牙模塊的匹配連接后，可獲得BluetoothSocket對象。通過BluetoothSocket對象的getlnputStreamO方法獲得InputStream輸入流對象。從該InputStream輸入流對象便可讀取AD轉換后的心音數據。波形顯示的方法是自定義一個SurfaceView顯示控件。該控件可根據窗口大小自動調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據。在“心音采集和顯示”的Activity中每接收到一個數據,便調用上述addNewDataToDraw O方法往SurfaceView顯示控件中更新數據，從而達到更新波形顯示的目的。當完成采集后，保存相應的波形數據到指定路徑的txt文件中，數據之間用制表符分隔。此外，往SQLite數據庫中寫入數據。SQLite數據庫中字段為姓名、性別、年齡、聯系電話、心音注冊信號txt文件路徑。
[0028]如圖4為系統管理流程圖。在系統管理界面，首先要完成管理員登陸模塊，系統通過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，進行密碼驗證。第一次使用該模塊需注冊一個管理員賬號。完成登陸后，通過ListView顯示已注冊用戶信息。ListView顯示的是SQLite中保存的用戶姓名、年齡、聯系方式等信息。選擇某個注冊用戶的條目，打開“詳細用戶信息和心音波形回放”功能對應的Activity。通過查詢SQLite數據庫,找到對應該用戶的心音數據txt文件路徑，通過該路徑讀取心音信號數據，通過自定義SurfaceView顯示控件顯示心音波形。
[0029]以上結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本實用新型的范圍，本實用新型的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本實用新型權利要求基礎上的改動都是本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于Android的心音信號顯示與存儲系統，其特征在于:由上位機和下位機兩部分組成，下位機為心音采集硬件設備，上位機為Android智能手機； 心音采集硬件設備由駐極體話筒、電源電路、30Hz高通濾波器、500Hz低通濾波器、主控芯片、藍牙模塊構成； 所述的駐極體話筒將接收的心音信號轉換為電信號； 所述的電源電路提供3.3V穩壓電源； 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轉換，即將心音信號由模擬信號轉換為數字信號； 所述藍牙模塊用于將AD轉換后的數據通過藍牙傳輸至Android智能手機； Android智能手機作為上位機，完成用戶注冊、與下位機的藍牙配對以及心音信號的顯示與存儲。
【文檔編號】G08C17/02GK203408061SQ201320389600
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】趙治棟, 駱懿, 何圣康, 李靜佳 申請人:杭州電子科技大學