一种基于Android的心音信号显示与存储系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于Android的心音信号显示与存储系统。现有的系统体积较大，不利于携带。本实用新型专利技术由上位机和下位机两部分组成，下位机为心音采集硬件设备，上位机为Android智能手机。心音采集硬件设备由驻极体话筒、电源电路、30Hz高通滤波器、500Hz低通滤波器、主控芯片、蓝牙模块构成。Android智能手机作为上位机，在Android系统上实现的心音信号显示、存储系统应用，主要包括三大功能模块：蓝牙配对、用户注册、系统管理。本实用新型专利技术使用Android智能手机完成心音信号的接收、存储和显示，极大的简化了用户进行心音检测的过程。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

A heart sound signal display and storage system based on Android

The utility model relates to a heart sound signal display and storage system based on Android. The existing system is bulky and is not portable. The utility model is composed of two parts, an upper computer and a lower computer, wherein the lower computer is a heart sound collecting hardware device, and the upper computer is a Android smart phone. Heart sound acquisition hardware consists of electret microphone, power circuit, 30Hz high pass filter, 500Hz low-pass filter, master chip and Bluetooth module. Android smart phone as the host computer, the implementation of the heart sound signal display and storage system on the Android system, mainly includes three main functional modules: Bluetooth pairing, user registration and system management. The utility model uses the Android smart phone to complete the reception, storage and display of the heart sound signal, and greatly simplifies the process of detecting heart sounds by the user.

【技术实现步骤摘要】
—种基于Android的心音信号显示与存储系统
本技术属于心音信号处理及传输的
，涉及一种基于Android的心音信号显示与存储系统。
技术介绍
心音信号来自于人体内部，是心脏及心血管系统机械运动状况的反映，是人体最为重要的生理特征之一。通过分析心音信号，提取其主要特征参数，有助于医生了解心脏的基本状况并做出相应的诊断。因此，心音信号的提取及存储对于心音信号的后续分析尤为重要。目前对于心音信号的采集传输，常用的做法是通过心音传感器采集心音信号，通过计算机的声卡将心音信号存储到计算机中，然后利用计算机中的播放器播放心音，并显示相应的心音波形。利用此类方法实现的心音数据显示和存储系统尽管实现简单，但由于计算机的体积较大，不利于携带。所以用户无法方便快捷地进行心音信号的采集和检测。而人们在日常生活中需要随时随地把握自身的生理状况。基于上述原因，人们迫切需要一种便携的心音采集和显示、存储新设备。随着网络、信息技术的高速发展，手机在人们日常生活中的地位逐渐提高。搭载Android操作系统的智能手机基于其平台的开放性、极高的用户自由度、方便快捷的开发方式成为目前主流的手机操作系统。在Android智能手机中完成心音数据的接收、显示和存储，满足了人们对于心音采集设备便携性的要求。对于推动心音检测技术的发展有一定的意义。
技术实现思路
本技术目的在于提出一种基于Android的心音信号接收、显示和存储设备，能够简单高效的完成心音信号的采集和显示、存储。技术方案:本技术由上位机和下位机两部分组成，下位机为心音采集硬件设备，上位机为Android智能手机。心音采集硬件设备由驻极体话筒、电源电路、30Hz高通滤波器、500Hz低通滤波器、主控芯片、蓝牙模块构成。所述的驻极体话筒将接收的心音信号转换为电信号。所述的电源电路提供3.3V稳压电源。所述的30Hz高通滤波器和500Hz低通滤波器用于滤除心音信号中的噪声。所述的主控芯片采用美国微芯科技公司的dsPIC33FJ128MC506芯片；使用该芯片完成AD转换，即将心音信号由模拟信号转换为数字信号。所述蓝牙模块用于将AD转换后的数据通过蓝牙传输至Android智能手机。Android智能手机作为上位机，完成用户注册、与下位机的蓝牙配对以及心音信号的显示与存储。本技术的有益效果:使用Android智能手机完成心音信号的接收、存储和显示，极大的简化了用户进行心音检测的过程。用户使用该应用可以随时随地进行心音信号的检测。心音信号的实时显示能够让用户直观的观察心音信号的波形，方便心脏疾病的诊断。存储后的心音信号为后续的数据分析提供了便利。【附图说明】图1为心音采集硬件结构图图2为基于Android的心首米集、显不和存储系统功能不意图图3为用户注册流程图图4为系统管理流程图。【具体实施方式】以下结合附图对该技术做进一步的详细说明:如图1所示，为心音采集硬件结构图。心音传感器由听诊器和驻极体话筒改装而成。由于心音信号的有效频率范围在30Hz-500Hz，而通过自制心音拾音头采集的心音信号不可避免的会引入各种干扰噪声如传感器与衣服的摩擦音、呼吸音、电路热噪音等，所以接收后的心音信号需要通过30Hz-500Hz有源滤波器。主控制电路由美国微芯科技公司(Microchip)的dsPIC33FJ128MC506芯片作为主控芯片，可以完成采样、AD转换、电源管理等功能。增益控制电路的作用是控制输出至耳机的心音音频信号的高低，由LM4811构成。AD转换为12位AD转换，得到的数字信号通过HC-06蓝牙模块传输至Android智能手机。心音信号的采样频率为2000Hz，波特率为115200kbps。如图2所不，为基于Android的心首米集、显不和存储系统功能不意图。该系统王要包括三大功能模块:蓝牙配对、用户注册、系统管理。蓝牙配对模块主要功能为搜索蓝牙设备、配对连接。用户注册模块的主要功能为基本信息注册、信号采集和波形显示。系统管理模块的主要功能为注册用户查询和波形回放。下面详细介绍这三个模块的功能实现。蓝牙配对模块完成Android智能手机同心音采集硬件设备的匹配连接，可以控制蓝牙的开启、关闭、搜索蓝牙设备，完成蓝牙配对的功能。经过dsPIC33FJ128MC506芯片的AD转换后，数据通过HC-06模块发送。Android手机作为接收方，首先打开蓝牙，并向系统注册程序UUID。然后开始搜索蓝牙设备，找到HC-06蓝牙模块对应的设备名称，获取其MAC地址，每一个HC-06模块具备一个固有的MAC地址。通过该MAC地址得到BluetoothDevice对象。然后使用上述UUID获得BluetoothSocket对象。通过BluetoothSocket对象的connect O方法完成BluetoothSocket的连接。若Android手机在此之前并未与HC-06配对，便需要输入配对密码完成与HC-06模块的配对，该配对密码由HC-06模块设定，可人为修改。当完成上述步骤后，便完成了 Android手机同蓝牙模块的连接，可以完成蓝牙数据的传输与接收。如图3所示为用户注册流程图。在用户注册模块，主要有基本信息注册、信号采集处理、波形显示三个功能。首先往EditText显示控件中输入用户名、年龄等信息。点击“完成基本信息注册Button按钮，通过Intent打开“心音采集和显示”的Activity,并往该Activity传入刚刚输入的“用户名”、“年龄”等信息。若完成和HC-06蓝牙模块的匹配连接后，可获得BluetoothSocket对象。通过BluetoothSocket对象的getlnputStreamO方法获得InputStream输入流对象。从该InputStream输入流对象便可读取AD转换后的心音数据。波形显示的方法是自定义一个SurfaceView显示控件。该控件可根据窗口大小自动调整在屏幕中的显示范围。该SurfaceView显示控件中自定义方法addNewDataToDrawO不断更新要显示的数据。在“心音采集和显示”的Activity中每接收到一个数据,便调用上述addNewDataToDraw O方法往SurfaceView显示控件中更新数据，从而达到更新波形显示的目的。当完成采集后，保存相应的波形数据到指定路径的txt文件中，数据之间用制表符分隔。此外，往SQLite数据库中写入数据。SQLite数据库中字段为姓名、性别、年龄、联系电话、心音注册信号txt文件路径。如图4为系统管理流程图。在系统管理界面，首先要完成管理员登陆模块，系统通过Shared Preferences保存管理员用户名和密码。该管理员密码通过MD5算法加密。往EditText中输入用户名和密码，进行密码验证。第一次使用该模块需注册一个管理员账号。完成登陆后，通过ListView显示已注册用户信息。ListView显示的是SQLite中保存的用户姓名、年龄、联系方式等信息。选择某个注册用户的条目，打开“详细用户信息和心音波形回放”功能对应的Activity。通过查询SQLite数据库,找到对应该用户的心音数据txt文件路径，通过该路径读取心音信号数据，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Android的心音信号显示与存储系统，其特征在于：由上位机和下位机两部分组成，下位机为心音采集硬件设备，上位机为Android智能手机；心音采集硬件设备由驻极体话筒、电源电路、30Hz高通滤波器、500Hz低通滤波器、主控芯片、蓝牙模块构成；所述的驻极体话筒将接收的心音信号转换为电信号；所述的电源电路提供3.3V稳压电源；所述的30Hz高通滤波器和500Hz低通滤波器用于滤除心音信号中的噪声；所述的主控芯片采用美国微芯科技公司的dsPIC33FJ128MC506芯片；使用该芯片完成AD转换，即将心音信号由模拟信号转换为数字信号；所述蓝牙模块用于将AD转换后的数据通过蓝牙传输至Android智能手机；Android智能手机作为上位机，完成用户注册、与下位机的蓝牙配对以及心音信号的显示与存储。

【技术特征摘要】
1.一种基于Android的心音信号显示与存储系统，其特征在于:由上位机和下位机两部分组成，下位机为心音采集硬件设备，上位机为Android智能手机； 心音采集硬件设备由驻极体话筒、电源电路、30Hz高通滤波器、500Hz低通滤波器、主控芯片、蓝牙模块构成； 所述的驻极体话筒将接收的心音信号转换为电信号； 所述的电源电路提供3.3V稳压电源； 所述的30Hz高...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵治栋，骆懿，何圣康，李静佳，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：