一种人体局部代谢率监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于人体能量代谢检测领域，具体地是一种人体局部代谢率监测系统。
【背景技术】
[0002]基础代谢率作为一项重要的生理指标，是静息状态下人体维持生命所需消耗的最低能量，在人体的热分析中起着重要的作用。由于基础代谢率对某些疾病的诊断有重要的意义，对于代谢率的测量研究也成为人们竞相探索的重要课题。
目前常用的测量代谢率的方法有直接测热、间接测热、双标水法、心率监测法、公式预测法等。直接测热的原理简单，结果精确，但造价昂贵，技术复杂，应用受到限制。间接测热法即通过测定气体代谢的方法，间接测定能量消耗，由于测量仪器相当昂贵，操作复杂，难以实现一般性应用，最典型的能量代谢测定系统(代谢车)是目前公认的临床上测定基础代谢率的金标准。由于公式估算基础代谢率存在地域差异、人体个体差异等准确度难以保证。因此，并不适合于估算我国人体基础代谢率。
【发明内容】
[0003]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种人体局部代谢率监测系统，本发明具有可以实现代谢率的方便测量，测试结果能够反映人体正常的代谢情况；而且简便、成本低，可被广泛用于人体的能量代谢率检测。
[0004]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0005]本发明一种人体局部代谢率监测系统，其中包括MSP430控制器，其结构要点是:所述MSP430控制器的输入端连接包括按键模块、BMR检测探头模块、电源管理模块；所述MSP430控制器的输出端连接包括IXD液晶显示模块、存储模块，所述MSP430控制器的一个输出端口连接USB通信模块，所述USB通信模块连接计算机，所述计算机包括数据库存储模块；所述MSP430控制器和计算机包括相应的软件部分。
[0006]作为本发明的一种优选方案，所述BMR检测探头模块是本发明检测系统中尤为重要的部分，它直接将温度传感器、湿度传感器、辐射传感器分别焊接于探头相应位置。
[0007]当测量时保持手指自然干燥，测量过程中手指平放并且避免移动，通过接口与控制丰吴块连接。
[0008]其次，本发明所述BMR检测探头模块采用电路板布线，在与主板连接的过程中避免了引进干扰，保证了信号的准确性和稳定性。
[0009]作为本发明的另一种优选方案，所述存储模块采用M25P64数据存储芯片，此芯片为64M低功耗、串行FLASH内存芯片，擦写次数超过10万次，性能可靠；在系统设计中，为用户提供了数据存储、擦除、记忆功能，用户可以翻页查询每次测量的数据，增强了系统的灵活性。
[0010]作为本发明的另一种优选方案，所述计算机和MSP430控制器为本发明的上位机和下位机控制部分；所述上位机控制部分包括USB通信、显示及数据库存储三个部分；所述下位机控制部分包括数据采集程序、数据处理程序、LCD显示程序、键盘扫描、FLASH读写以及USB通信程序。
[0011]本发明的有益效果是。
[0012]本发明设计了一种人体局部代谢率监测系统，本系统通过采集人体指端生理参数，根据人体能量代谢守恒法，建立数学模型并计算静息代谢率；经过实验验证:该系统可以实现代谢率的方便测量，测试结果能够反映人体正常的代谢情况。
[0013]本发明系统实现了降低生产成本，同时简化了测量过程，避免了现有技术测量方法存在的缺陷，展现了人体代谢率检测研究的一种新思路。而且从人体基础代谢率检测的实际意义出发，根据人体能量代谢守恒法，建立了局部组织代谢率检测的数学模型，通过硬件平台搭建，软件的调试和实验测定人体指部代谢率，证明了检测结果与所用方法的正确性。
【附图说明】
[0014]图1是本发明一种人体局部代谢率监测系统结构框图。
[0015]图2是本发明一种人体局部代谢率监测系统软件流程图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，为本发明一种人体局部代谢率监测系统结构框图。图中包括MSP430控制器，其结构要点是:所述MSP430控制器的输入端连接包括按键模块、BMR检测探头模块、电源管理模块；所述MSP430控制器的输出端连接包括LCD液晶显示模块、存储模块，所述MSP430控制器的一个输出端口连接USB通信模块，所述USB通信模块连接计算机，所述计算机包括数据库存储模块；所述MSP430控制器和计算机包括相应的软件部分。
[0017]本发明所述BMR检测探头模块是本发明检测系统中尤为重要的部分，它直接将温度传感器、湿度传感器、辐射传感器分别焊接于探头相应位置。当测量时保持手指自然干燥，测量过程中手指平放并且避免移动，通过接口与控制模块连接。
[0018]本发明所述BMR检测探头模块采用电路板布线，在与主板连接的过程中避免了引进干扰，保证了信号的准确性和稳定性。
[0019]本发明所述存储模块采用M25P64数据存储芯片，此芯片为64M低功耗、串行FLASH内存芯片，擦写次数超过10万次，性能可靠；在系统设计中，为用户提供了数据存储、擦除、记忆功能，用户可以翻页查询每次测量的数据，增强了系统的灵活性。本发明所述计算机和MSP430控制器为本发明的上位机和下位机控制部分；所述上位机控制部分包括USB通信、显示及数据库存储三个部分；所述下位机控制部分包括数据采集程序、数据处理程序、LCD显示程序、键盘扫描、FLASH读写以及USB通信程序。
[0020]本发明所述USB数据通信方式具有即插即用、支持热插拔、数据传输可靠、扩展方便、低成本等优点，被广泛应用于嵌入式系统设计中。本设计采用南京沁恒电子有限公司生产型号为CH372的USB总线接口芯片，实现将采集的数据通过USB数据传输方式实时上传给上位机，此芯片为CH371的升级产品，在CH375的基础上减少了 USB主机方式和USB串口通信等方式，所以，硬件成本更低，但其功能完全兼容CH375，可以直接使用CH375的WDM驱动程序和DLL动态链接库。
[0021]本发明所述下位机控制部分是整个检测系统各部分协调工作的核心，在它的控制下，系统完成了各个系统自检、数据采集、数据计算工作；本设计中下位机软件开发环境选用IA R EmbededWorkbench,编写各部分程序代码，即可在IA R中进行编译、调试与读写。
[0022]所述上位机控制部分主要包括:USB通信、人机界面、数据库存储等，用来接收下位机上传来的数据，由于本设计所需数据较多，考虑到后续的数据分析、处理，如果每次都用Matlab软件进行数据转换会给研究工作带来了很大的不便，所以，在程序中已经实现将十六进制的数据自动转换为十进制并显示，同时以十进制形式数据存入数据库，以供后续数据处理。本设计中的上位机软件采用最新的Qt5.1.0作为开发环境，并运用C+ +语言进行程序的编写。通过界面设计、程序编写、调试，完成了数据的接收、显示，并把数据存储在MYSQL数据库的数据表中。
[0023]如图2所示，为本发明一种人体局部代谢率监测系统软件流程图。图中，下位机软件主要实现采集6路人体生理信号，系统开始上电初始化，通过浏览选择判断处理，输出信号一路传给BMR检测探头模块、另一路传给功能选择模块，检测探头检测出温度、湿度、辐射三个信号信息；温度、湿度、辐射经过多路选择器送到A/D进行模/数转换，再由MSP430单片机实现最终的检测算法，并将数据存储于外部FLASH。
【主权项】
1.一种人体局部代谢率监测系统，其中包括MSP430控制器；其特征在于:所述MSP430控制器的输入端连接包括按键模块、BMR检测探头模块、电源管理模块；所述MSP430控制器的输出端连接包括LCD液晶显示模块、存储模块，所述MSP430控制器的一个输出端口连接USB通信模块，所述USB通信模块连接计算机，所述计算机包括数据库存储模块；所述MSP430控制器和计算机包括相应的软件部分。2.根据权利要求1所述的一种人体局部代谢率监测系统，其特征在于:所述BMR检测探头模块直接将温度传感器、湿度传感器、辐射传感器分别焊接于探头相应位置。3.根据权利要求2所述的一种人体局部代谢率监测系统，其特征在于:所述BMR检测探头模块采用电路板布线。4.根据权利要求1所述的一种人体局部代谢率监测系统，其特征在于:所述储模块采用M25P64数据存储芯片。5.根据权利要求1所述的一种人体局部代谢率监测系统，其特征在于:所述计算机和MSP430控制器为本发明的上位机和下位机控制部分；所述上位机控制部分包括USB通信、显示及数据库存储三个部分；所述下位机控制部分包括数据采集程序、数据处理程序、LCD显示程序、键盘扫描、FLASH读写以及USB通信程序。
【专利摘要】一种人体局部代谢率监测系统。本发明具有可以实现代谢率的方便测量，测试结果能够反映人体正常的代谢情况；而且简便、成本低，可被广泛用于人体的能量代谢率检测。其中包括MSP430控制器，其结构要点是：所述MSP430控制器的输入端连接包括按键模块、BMR检测探头模块、电源管理模块；所述MSP430控制器的输出端连接包括LCD液晶显示模块、存储模块，所述MSP430控制器的一个输出端口连接USB通信模块，所述USB通信模块连接计算机，所述计算机包括数据库存储模块；所述MSP430控制器和计算机包括相应的软件部分。
【IPC分类】A61B5/00
【公开号】CN105476600
【申请号】CN201410499992
【发明人】何志杰
【申请人】何志杰
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月25日