基于Android便攜式血氧儀的設(shè)計

劉添超+++艾信友+++王永軍

摘 要：文章設(shè)計了一款A(yù)ndroid便攜式血氧儀，它是基于低功耗單片機(jī)MSP430F149的血氧采集系統(tǒng)，主要包括血氧信號采集電路模塊、血氧信號調(diào)理電路模塊、血氧信號處理模塊和血氧數(shù)據(jù)傳輸模塊等，實(shí)現(xiàn)對血氧信號的采集、顯示、發(fā)送到手機(jī)客戶端等功能。該產(chǎn)品可以實(shí)時監(jiān)護(hù)人體血中氧含量，以便及時提醒患者就醫(yī)。同時，該儀器體積小、便于攜帶并且可隨時隨地測量成為理想的家庭保健醫(yī)生。

關(guān)鍵詞：血氧器；數(shù)據(jù)采集；MSP430F149 WIFI；Android

引言

血氧飽和度是衡量血液攜帶輸送氧氣的能力的重要指標(biāo)。許多臨床疾病會造成氧供給的缺乏，這將直接影響人的正常生理機(jī)能，所以動脈血氧濃度的實(shí)時監(jiān)測在臨床救護(hù)中非常重要。如今智能手機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，現(xiàn)在也廣泛地應(yīng)用于一些醫(yī)學(xué)信息的監(jiān)測。本設(shè)計將傳統(tǒng)醫(yī)療儀器與現(xiàn)代智能手機(jī)相結(jié)合，這使血氧計使用更加便利，功能更加全面，成為理想的家庭保健醫(yī)生。

1 系統(tǒng)概述

臨床疾病會造成氧供給的缺乏使得動脈血氧濃度發(fā)生變化，使得血氧飽和度成為疾病診斷的一個重要依據(jù)。本文主要是開發(fā)一款基于低功耗單片機(jī)MSP430F149的血氧采集系統(tǒng)，包括電源模塊、信號采集模塊、信號處理模塊、信息顯示模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊這五大部分；最主要的是以MSP430F149為處理器，結(jié)合外圍電路實(shí)現(xiàn)對血氧信號采集、血氧值顯示。同時，采用無線WIFI傳輸技術(shù)將結(jié)果傳輸?shù)绞謾C(jī)客戶端。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

、2 硬件設(shè)計

本設(shè)計硬件部分主要有電源模塊、信號采集模塊、信號處理模塊、信息顯示模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊這五大部分。

2.1 電源模塊

使用9v充電鋰電池經(jīng)過穩(wěn)壓模塊輸出5v電壓給系統(tǒng)供電。

2.2 信號采集模塊

信號采集模塊主要采用光電傳感器血氧探頭，它利用雙波長分光光度法原理，主要包括探頭、A/V轉(zhuǎn)換電路、放大濾波電路等。

2.3 信號處理模塊

本模塊采用MSP430F149單片機(jī)作為中心處理器處理采集的血氧數(shù)據(jù)。

2.4 信息顯示模塊

本設(shè)計的血氧儀使用LCD1602液晶屏對測量處理的血氧數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的顯示。

2.5 信號傳輸模塊

信號傳輸本文采用esp8266-01無線模塊，對測量的血氧數(shù)據(jù)與液晶顯示同步的傳輸?shù)紸ndroid手機(jī)，實(shí)現(xiàn)血氧測量數(shù)據(jù)的存儲于手機(jī)顯示。

3 軟件設(shè)計

本設(shè)計的軟件部分采用C語言編程，主要包括了主程序、采集血氧信號程序、血氧的計算程序、LCD顯示程序和無線傳輸程序等。程序流程圖如圖2所示。

4 結(jié)束語

血氧測量儀對人類肺部疾病的預(yù)測和早期診斷以及重大事故現(xiàn)場的急救都具有十分重要的意義。本文在血氧信號檢測理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一款新型的Android便攜血氧數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了血氧信號的采集和顯示。同時，該儀器體積小、便于攜帶并且可隨時隨地測量成為理想的家庭保健醫(yī)生。

參考文獻(xiàn)

[1]張虹.金捷，等.數(shù)字式血氧飽和度監(jiān)測系統(tǒng)的研制[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2002，9.

[2]李景文.黃兵，等.反射式血氧飽和度監(jiān)測儀的設(shè)計與應(yīng)用[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2003，3.

[3]陳亞明.譚小丹.鄧親愷.監(jiān)護(hù)用脈搏式血氧飽和度測試方法的研究[J].中國醫(yī)療器械雜志，1999.

[4]張虹.金捷，等.數(shù)字式血氧飽和度監(jiān)測系統(tǒng)的研制[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2002，6.

[5]李吉學(xué).儀器分析[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2002.

[6]石梅生.赫憲令.無創(chuàng)脈搏血氧儀研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，1997，（6）1-5.