电子血压计

高血压作为一种常见的心血管疾病,大大的增加了心脏、肾脏等器官的负担,其初期症状主要有:头晕,耳鸣,头疼以及心悸等;调研可知,市面上销售有多款医疗监测设备,能够实现血压、血糖等生物指标的在线监测,然而依据患者实际使用体验,大多产品普遍存在精度低、可靠性差等弊端,不能切实满足用户的医疗需求;因此,最近借助AloT应用创新比赛探究了TencentOS Tiny系统以及RISC-V芯片在可穿戴医疗设备的应用前景,具体内容如下所示:

项目整体架构

本项目基于TencentOS Tiny CH32V\_EVB RISC-V开发套件,设计了一款电子血压计Demo,核心的流程框架为:采用压力传感器实时采集袖套的压力变化,后续通过算法解算出血压幅值,最终上传到腾讯物联网云平台并显示在腾讯练练小程序端,具体如图1所示。

图1 基于TencentOS Tiny的电子血压计

本项目中采用了XGZT6847A压力传感器模块,广泛应用于电子血压计、呼吸机、胎压计以及压力仪表等场景;其内部结构主要包含4个压敏电阻,通过惠斯通电桥将外界压力信号转变为电压信号。该款压力传感器的工作原理以及封装工艺在前期推文中具有详细描述,具体可以参考:【MEMS压力传感器—工作原理】和【mems压力传感器—封装工艺】。

图2 XGZT6847A压力传感器及工作原理

电子血压计设计过程中需要用到多种辅助元件,主要包含有气囊、袖带、转接口以及杜邦线,具体如图3所示:

图3 电子血压计的配件(气囊及袖套)

基于TencentOS Tiny的电子血压计主要用到了CH32V\_EVB开发板的key、ADC模块、LCD模块以及WiFi模块等,具体架构及程序运行流程如图4所示,项目的核心在于袖带压力检测、血压计算以及MQTT通信。

图4 血压计的架构及程序运行流程

结果展示

电子血压计通过MQTT协议将测量结果上传到腾讯云LoT平台,具体采用的格式为:

#define REPORT_DATA_TEMPLATE    "{\\\"method\\\":\\\"report\\\"\\,\\\"clientToken\\\":\\\"00000001\\\"\\,\\\"params\\\":{\\\"pressure\\\":%d\\}}"

后续在腾讯云IoT Explorer中创建项目—创建产品—创建设备—创建数据模板,实现云端设备的对接,核心步骤如图5所示:

图5 腾讯云IoT Explorer平台端云对接的步骤

最后采用腾讯连连的默认的可视化页面模板,将测量结果进行可视化,具体如图6所示:

图6 腾讯连连可视化页面配置及结果展示

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