2.1.2 體溫檢測模塊設計

體溫模塊選用DALLAS公司生產的單總線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它體積小，便于貼身式檢測，輸出為數(shù)字量，使用方便。測量溫度范圍為-55～+125℃。可用程序設定為9～12位的分辨率。當分辨率設置為12位時，轉換精度為±0.062 5℃。與單片機的連接電路如圖5所示。

DS18B20的內部存儲器分為兩部分，一部分是包含8個連續(xù)字節(jié)的高速暫存RAM。溫度信息存放在前2個字節(jié)，其中溫度的低八位存放在第1個字節(jié)，高八位存放在第2個字節(jié)。TH、TL的易失性拷貝分別存放在第3、4個字節(jié)，結構寄存器的易失性拷貝存放在第5個字節(jié)，這3個字節(jié)的內容在每一次上電復位時都會被刷新。第6、7、8個字節(jié)用于內部計算。第9個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。另一部分是存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL以及結構寄存器的非易失性的、電可擦除的E2ROM。DS18B20可以通過程序設置最高和最低報警溫度TH和耵TL，實現(xiàn)對溫度的越線報警控制。

每次對DS18B20進行讀寫之操作前都要先進行復位(即初始化)，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后再發(fā)送RAM指令。

2.1.3 WIFI無線傳輸模塊

無線傳輸模塊部分我們采用的是海凌科(香港)有限公司推出的全新的第3代嵌人式Uart—Wifi模塊HLK—WIFI—M03(圖6所示)。Uart—Wifi是基于Uart接口的符合wifi無線網絡標準的嵌入式模塊，內置無線網絡協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，能夠實現(xiàn)用戶串口數(shù)據(jù)到無線網絡之間的轉換。

5針：VDD接3.3V電源;8針：GND接地;6針：RXD接單片機TXD;7針：TXD接單片機RXD

首先，將WiFi模塊設置為透明傳輸模式，加入AP所在的局域網并與網內服務器建立socket連接，此時socket可以看作通信雙方的“虛擬導線”。采集的體征信息可直接通過此“虛擬導線”透傳至服務器。在服務器建立的軟件可以對數(shù)據(jù)進行整合與分析，若出現(xiàn)越限情況，則服務器立即通過Internet將報警信號及用戶體征信息發(fā)送至用戶家人的手機或其他移動設備，同時可以將報警信息發(fā)送至醫(yī)院，以便對病人進行急救。

2.2 軟件設計

系統(tǒng)在用戶終端上我們選用Android智能系統(tǒng)作為應用平臺。Android是由谷歌(Google)和開放手機聯(lián)盟(OpenHandset Alliance)支持的一個手機軟件開發(fā)平臺，支持多種無線網絡連接方式，如GPRS、WiFi、藍牙等。通過這些方式，Android手機可以方便地通過無線網絡通信，訪問Internet和各種網絡上的服務器。同時Android框架提供了對HTTP等通訊協(xié)議的支持。

Android應用程序是以許多Android API組件為基礎進行開發(fā)的，下面是幾種主要的API組件：當前活動程序Activity是最常用的應用程序組件，可以把Activity簡單的理解成一個用戶所看到的屏幕，稱之為“活動”。它主要用于處理程序的整體性工作，通過調用onCreate()、onStart()、onRestart()、onResume()、onStop()、onDestory()等方法來實現(xiàn)運行、暫停、停止等狀態(tài)。例如監(jiān)聽按鍵、觸摸屏等事件，指定圖像顯示View，啟動其他Activitv。Android用Intent類實現(xiàn)啟動其他Activily，它調用startActivity(myIntent)方法觸發(fā)解析myIntent動作，新的Activity接收到myIntent通知后，開始運行，例如通過Activity的切換實現(xiàn)顯示布局的切換。ContentProvider類是一個特殊的存儲數(shù)據(jù)的類型，它實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲與共享。Service是運行在后臺的應用程序組件，不直接與用戶交互。當前活動程序可以使用Context.

StartService()開啟一項后臺服務，還可以通過Context.bindService()與后臺服務通信。在Android的Java程序中，實現(xiàn)人機交互的控件是通過事件處理的，需要指定控件所用的事件監(jiān)聽器。事件響應部分代碼如下：

3 系統(tǒng)調試

首先對WIFI模塊進行參數(shù)配置，使其工作于透明傳輸模式，隨時進行數(shù)據(jù)的傳輸。通過單片機對串口的寫操作命令將數(shù)據(jù)通過無線傳輸在手機界面上顯示出來。

然后對脈搏進行校準，將系統(tǒng)測得的人體脈搏數(shù)據(jù)與標準脈搏計測得的數(shù)據(jù)進行比較，結果表明兩者誤差在±5 Hz。

最后進行體溫的測試，通過對軟件、硬件的調試。在顯示界面得到一個溫度數(shù)據(jù)，然后和標準體溫計測得的數(shù)據(jù)進行比較，結果表明兩者差異在±0.1℃。設定體溫高低閾值分別為38℃、35℃，當給定的測試溫度為小于35℃或大于38℃時，用戶手機會自動彈出報警提示界面。

體溫采集顯示如圖6所示，橫軸為軟件運行時間，縱軸為體溫值。

心率采集顯示如圖7所示，根據(jù)時間進行記錄并上傳至服務器。

4 結束語

此款監(jiān)測系統(tǒng)在集成實時監(jiān)測體溫、心率等多項生命體征的同時，結合當下快速普及的手機智能系統(tǒng)，將采樣的體征信息通過WiFi網絡傳輸至信號處理中心，由信號處理中心對采樣信息進行編譯和處理，形成一定的波形、數(shù)據(jù)結果，再由網絡傳輸?shù)狡浣邮斩?，結合用戶Andr oid設備終端進行數(shù)據(jù)顯示及反饋。采用人機友好交互界面進行體征信息管理，可實現(xiàn)遠程體征信息監(jiān)測、分析、警報等功能，具有低功耗、使用方便、操作簡單等特點，應用前景廣闊。