一、项目实施情况:
(一)研究目标
通过手机的微信小程序,开发设计动态血压监测仪,能够动态、实时监测人体血压变化,为疾病预警、大病诊治、健康生活、体育锻炼等提供科学、准确的血压参考,解决高血压高危人群的血压实时监测问题,保护中老年人的身体健康。
(二)研究过程
(1)2019年4月1日至6月30日:确立项目路线,进行可行性调查和需求分析,明确分工,准备资料文献,做出详细的计划文档。
(2)2019年7月1日至9月30日:硬件设计。画原理图、PCB,交给工厂打样。血压模块与套件建立连接,并确保密封性。
(3)2019年10月1日至12月31日:软件设计。通过编写程序,实现将采集到的数据在LED显示器上显示,并利用AT指令,将数据传送到手机APP上。实时显示当前时间,保存数据信息。
(4)2020年1月1日至2月29日:项目调试。将写好的程序下载到STM32F1中,进行测试,针对测试中出现的问题进行优化,直到完全符合预期效果。
(5)2020年3月1日至4月30日:测试跟踪和试运行。内部测试,对产品进行最后的调试。外部测试,接受反馈意见,不断优化改进。总结本次项目的问题,整理经验,完成总结报告。
(三)研究成果
项目按照计划完成,进展顺利。主要体现在:
(1)制作完成系统样机
利用STM32作为主控芯片,搭载血压模块,对人体的高低血压和心率进行采集,并在屏幕上显示数据。测量完成后有语音播报功能,并针对高血压患者有提示功能,给用户有很好的使用体验。
图1 血压计实际测试图
(2)完成软件设计
通过HC-08蓝牙模块将数据实时的发送到微信小程序,并将测量得到的数据在云平台上进行存储。微信小程序具有历史记录查询的功能,可对具体某一天的历史测量数据进行显示。
图2 微信小程序
(3)发表论文1篇
黄峰, 钱安, 陈林. 一种基于智能手机的动态血压监测仪设计与实现. 湖南工程学报, 30(1): 11-13, 2020。
图3 发表论文
(4)登记软件著作权1项
申请获得“一种智能型血压计嵌入式系统软件V1.0”软件著作权。
图4 软件著作权
(5)申请实用新型专利1项
项目新申请实用新型专利1项,已受理。
图5 实用新型专利
(四)研究心得
通过本次大学生创新创业训练计划项目的训练,让我在软硬件开发的能力上有了很大的提高,也培养了团队精神。原本对血压计一无了解,到现在已经基本了解了其工作原理和内部结构,并在此基础上对血压计做出了改进,按期完成了项目要求。
二、项目创新点与特色:
1、通过智能手机上的微信小程序,实时、动态监测患者血压情况,具有方便快捷、易于携带等特点。
2、微信小程序具有历史数据查询功能,对使用者的血压数据进行跟踪。
3、以STM32单片机为核心,设计了便携式智能血压计的数据采集电路、气动驱动电路、按键电路、存储电路、报警电路等电路。设备具有智能化、网络化的特点,且速度快、准确性高。
4、血压计具有体积小巧,方便携带,待机时间长等特点。
三、项目成果:
项目申请书中的预期成果及成果提交形式
公开发表论文:1(篇),专利:1(项),调查报告:0(份),软件、著作:0(份)实物:0(件),竞赛获奖:0(次),其它:
项目结题时取得的成果
公开发表论文:1(篇),专利:1(项),调查报告:0(份),软件、著作:1(份)实物:1(件),竞赛获奖:0(次),其它:
项目主要研究成果情况
序号 | 成果名称 (获奖名称及等级) | 成果形式 | 作者(获奖者) | 出版社、发表刊物 或颁奖单位 | 时间(刊期) |
1 | 一种基于智能手机的动态血压监测仪设计与实现 | 论文 | 黄峰 钱安 陈林 | 湖南工程学院学报 | 2020年第1期 |
2 | 一种智能型血压计嵌入式系统V1.0 | 软件著作权 | 黄峰 钱安 | 2020SR0198229 | 2020年3月2日 |
3 | 一种智能型血压计嵌入式系统 | 实用新型专利 | 黄峰 钱安 | CN202020032624.2 | 2020年1月8日 |
四、研究体会和心得:
从2019年4月份开始参加大学生创新创业训练计划项目,到现在历时整整一年的时间。回想这一年里参加研究项目的过程,从一开始寻找合适的课题到申请立项撰写项目申请书,通过查阅相关的参考文献,确定了项目研究的目的和项目研究的内容,根据国内外研究现状和发展动态,得出在血压计功能的扩展上还是有很多改进的空间。因此,我们申报了基于智能手机的动态血压监测仪研发这一课题,为了改善市场上血压计功能的局限性。
指导老师和团队都非常重视这个创新训练项目,都在尽心尽力地做着这件事情。在研究的过程中,难免会遇到难题和困难,每次团队伙伴们都能齐心解决,积极分享和沟通;在此过程中指导老师也多次为我们提供了各方面的宝贵意见,让我们能够更快的找到解决问题的突破口。
通过这次大学生创新创业训练计划项目,让整个团队变得更加有凝聚力,大家一起合作,共同进步。在此过程中,锻炼了我软硬件开发和沟通的能力,培养了我创新的发散思维和团队的组织能力,强化了文献检索的关键技能,收获了团队合作的珍贵友谊。经过项目的锻炼,让我能以当代青年更加阳光的自信,饱满的热情,昂扬的斗志,投身于热爱的学术中去!
五、经费使用明细情况:
项目获批总经费:12000(元),项目实际投入经费:12000(元),实际使用资金:12000(元),结余资金:0(元)
项目经费开支情况
名目 | 用途 | 金额(元) | 备注 |
论文版面费 | 论文 | 1000 | / |
专利申请费 | 专利 | 3000 | / |
调研、差旅费 | 市场调研 | 1000 | / |
打印、复印费 | 项目资料 | 2000 | / |
资料费 | STM32与嵌入式系统开发书籍、资料 | 2000 | / |
试剂等耗材费 | / | 0 | / |
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费 | STM32最小系统、血压模块、HC-08 | 3000 | / |
其它 | / | 0 | / |
指导教师意见:
项目通过STM32 单片机和微信小程序,开发设计动态血压监测仪,能够动态、实时监测人体血压变化,为疾病预警、大病诊治、健康生活、体育锻炼等提供科学、准确的血压参考。项目组成员严格按照项目计划,进展顺利,已经制作完成样机、申请专利、发表论文。同意该项目结题。