báo cáo đồ án tốt nghiêp Ứng dụng internet trong việc theo dõi sức khỏe bệnh nhân tim mạch”

82 1.5K 18
báo cáo đồ án tốt nghiêp Ứng dụng internet trong việc theo dõi sức khỏe bệnh nhân tim mạch”

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Vai trò Cảm biến này thực ra có vai trò như một chuyển mạch. Nó được đặt phía dưới ngay trước cảm biến nhịp tim. Vì thế, khi bệnh nhân đặt tay vào cảm biến cũng là lúc tác động để mạch chuyển sang trạng thái “ON” và hệ thống sẽ bắt đầu đo. Khi bệnh nhân rút tay ra khỏi cảm biến thì hệ thống cũng sẽ ngừng đo. 2.2.3.2 Nguyên lí hoạt động Đầu dò quang điện cảm biến chuyển E3FDS10P2 DC có đường kính 18mm và khoảng cách phát hiện tối đa 10 cm. Nó thuộc loại cảm biến 3 dây (Vcc, Gnd, Signal), đầu ra PNP. Tức là, khi nó phát hiện thấy vật thể, ngõ ra sẽ ở mức 0; ngược lại cho ra mức 1. Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động của cảm biến vật thể Nguyên lí làm việc của đầu dò này dựa vào hiện tượng phản xạ khuếch tán. Cảm biến dạng này truyền ánh sáng từ bộ phát tới vật thể. Vật này sẽ phản xạ lại một phần ánh sáng (phản xạ khuếch tán) ngược trở lại bộ thu của cảm biến, kích hoạt tín hiệu ra. Nhược điểm của cảm biến loại này là phụ thuộc nhiều vào màu sắc, tính chất và kích thước của bề mặt của vật thể. Tuy nhiên với mục đích sử dụng trong đồ án này thì đây là một sự lựa chọn tương đối phù hợp. 2.2.4 Cảm biến nhịp tim Pulse Sensor 2.2.4.1 Giới thiệu Pulse Sensor là một loại cảm biến đo nhịp tim được thiết kế dùng với Arduino. Bằng cách kết nối cảm biến này với Arduino, nạp một chương trình đơn giản và đặt cảm biến vào đầu ngón tay hoặc dái tai, bất cứ ai cũng có thể theo dõi nhịp tim của mình thông qua ứng dụng theo dõi có sẵn. 2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động Cảm biến nhịp tim hoạt động dựa vào nguyên lí của quang điện tử học. Đèn LED sẽ chiếu ánh sáng vào bên trong ngón tay, dái tai, hoặc các mô có chức mạch máu khác. Cảm biến sẽ đọc lượng ánh sáng quay ngược trở lại.

LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung đồ án “Ứng dụng internet việc theo dõi sức khỏe bệnh nhân tim mạch” chép đồ án công trình có từ trước Sinh viên thực Hồ Sỹ Kiên Trang PHÂN CHIA CÔNG VIỆC Thành viên Nguyễn Trí Bằng Nội dung công việc - Thiết kế thiết bị đo nhịp tim - Thiết kế giao diện website, tìm hiểu ngôn ngữ HTML CSS Hồ Sỹ Kiên - Tìm hiểu giao thức truyền nhận - liệu Arduino server Làm việc với sở liệu, tìm hiểu ngôn ngữ PHP Javascript Trang MỤC LỤC Trang DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt ADC BPM CSDL CSS EEPROM HTML HTTP I2C IBI IDE ISR LAN LCD LED MAC MISO MOSI PHP PWM QS SCK, SCL SDA SPI SRAM SS SQL TCP TTL UART UDP URL URI USB Nội dung Analog to Digital Converter Beats Per Minute Cơ Sở Dữ Liệu Cascading Style Sheets Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory HyperText Markup Language HyperText Transfer Protocol Inter-Integrated Circuit Inter Beat Interval Integrated Development Environment Interrupt Service Routine Local Area Connection Liquid Crystal Display Light Emitting Diode Media Access Control Master Input Slave Output Master Ouput Slave Input Hypertext Preprocessor Pulse-width modulation Quantified Self Serial Clock Serial Data Serial Peripheral Interface Static Random Access Memory Slave Select Structured Query Language Transmission Control Protocol Transistor-Transistor Logic Universal Asynchronous Receiver – Transmitter User Datagram Protocol Uniform Resource Locator Uniform Resource Identifier Universal Serial Bus Trang Trang DANH MỤC HÌNH Trang DANH MỤC SƠ ĐỒ DANH MỤC BẢNG Trang PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN MỞ ĐẦU Phần trình bày ý tưởng, nội dung, phương pháp nghiên cứu kết đạt đồ án xuất phát từ nhu cầu thực tiễn sống Nhu cầu thực tiễn Việt Nam bước vào giai đoạn già hóa dân số với thách thức lớn Số người cao tuổi tăng nhanh đòi hỏi chăm sóc thể xác lẫn tinh thần Hơn nữa, xu hướng bệnh tật giới Việt Nam thay đổi Nếu trước bệnh cấp tính lây nhiễm dịch hạch, sốt rét, nhiễm khuẩn loại hay gặp bệnh không lây nhiễm bệnh tim mạch, đái tháo đường, ung thư ngày nhiều[1] Theo số liệu Bộ Y tế công bố năm 2012, tỷ lệ người cao tuổi có sức khỏe tốt chiếm khoảng 5% 95% lại mắc bệnh khác, bệnh tăng huyết áp chiếm gần 40% Cũng theo thống kê khác Bộ Y Tế Việt Nam, tỷ lệ mắc chết bệnh lý không lây nhiễm năm 1976 43%, 45% đến năm 2003 tỷ lệ 61%, 59% [1] Vì vậy, việc giám sát sức khỏe, đưa cảnh báo kịp thời có ý nghĩa vô to lớn Trên sở đó, ý tưởng thiết kế hệ thống để theo dõi đưa cảnh báo tình trạng sức khỏe bệnh nhân tim mạch nhóm hình thành Đối tượng mà hệ thống hướng đến bệnh nhân tim mạch cần theo dõi tình trạng hoạt động tim cách sát Bệnh tim mạch nhóm bệnh mãn tính gồm có bệnh sau: tăng huyết áp, suy tim, bệnh tim thiếu máu cục bộ, bệnh mạch máu não…Điểm bật phương pháp điều trị bệnh mãn tính áp Trang PHẦN MỞ ĐẦU dụng chế độ kiểm soát bệnh lâu dài, kết hợp chặt chẽ thầy thuốc người bệnh việc áp dụng chế độ điều trị: theo dõi bệnh, chế độ sinh hoạt, tập luyện, điều chỉnh thuốc Chính vậy, nhóm chúng em nghĩ đến việc đưa ứng dụng internet vào hệ thống nhằm mục đích giúp bác sĩ theo dõi bệnh nhân thuận tiện hiệu Nội dung đồ án Nội dung đồ án trình bày cách thức xây dựng hệ thống theo dõi sức khỏe IoT Cụ thể, đồ án trình bày bước thiết kế thiết bị đo nhịp tim có kết nối với internet Bên cạnh đó, chúng em giới thiệu giao thức truyền nhận liệu hệ thống ngôn ngữ để lập trình website phục vụ cho việc theo dõi tình trạng sức khỏe bệnh nhân Nhờ vào internet, giao tiếp bệnh nhân bác sĩ trở nên dễ dàng Thay phải gặp trực tiếp để bác sĩ theo dõi diễn biến tim mạch, bệnh nhân cần nhà tự kiểm tra máy đo nhịp tim Dữ liệu đo đạc sau gửi lên lưu lại server Qua đó, bác sĩ đưa lời khuyên cho người bệnh cách hợp lí Ngoài ra, có biến cố thiết bị đo đưa cảnh báo trực tiếp đến bệnh nhân bác sĩ Trình bày đồ án Nội dung đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống Chương 2: Thiết kế thiết bị đo tim mạch Chương 3: Xây dựng hệ thống theo dõi server Chương 4: Thiết kế sử dụng website theo dõi bệnh nhân Kết đạt Trang PHẦN MỞ ĐẦU Sau trình nghiên cứu thi công, nhóm em phát triển hệ thống với kết sau: • Thiết bị đo nhịp tim hoạt động ổn định cho kết tương đối xác • • Giao tiếp thiết bị đo nhịp tim server ổn định Cảnh báo kịp thời có biến cố xảy Thiết kế giao diện website dễ sử dụng, hiển thị liệu trực quan, rõ ràng Trang 10 PHỤ LỤC { SIM900.println("AT+CMGF=1\r"); // Định dạng tin nhắn văn delay(200); SIM900.println("AT + CMGS = \"+84989164470\""); // Số điện thoại người nhận, định dạng quốc tế delay(200); SIM900.println(mes); // gửi tin nhắn delay(200); SIM900.println((char)26); // kết thúc lệnh delay(200); SIM900.println(); } void call() { SIM900.println("AT"); delay(300); SIM900.print("ATD"); //Specify the number to call SIM900.print("0989164470"); // đưa số điện thoại cần gọi vào SIM900.println(";"); delay (2000); // gọi 20 giây Serial.println("ATH"); // kết thúc gọi } 1.2 Chương trình ngắt sử dụng Timer2 volatile int rate[10]; // lưu 10 giá trị IBI volatile unsigned long sampleCounter = 0; volatile unsigned long lastBeatTime = 0; volatile int P =512; // xác định thời gian xung // dùng để tìm IBI // tìm đỉnh xung Trang 68 PHỤ LỤC volatile int T = 512; // tìm đáy xung volatile int thresh = 512; // tìm nhịp tim tức thời volatile int amp = 100; // biên độ xung volatile boolean firstBeat = true; // kiểm tra xung volatile boolean secondBeat = true; // kiểm tra xung thứ void interruptSetup(){ // Khởi tạo ngắt timer2 2mS TCCR2A = 0x02; // tắt PWM chân 11, vào mode CTC TCCR2B = 0x06; // DON'T FORCE COMPARE, 256 PRESCALER OCR2A = 0X7C; // SET THE TOP OF THE COUNT TO 124 FOR 500Hz SAMPLE RATE TIMSK2 = 0x02; // ENABLE INTERRUPT ON MATCH BETWEEN TIMER2 AND OCR2A sei(); //cho phép ngắt toàn cục } // Chương trình ISR Timer2 ISR(TIMER2_COMPA_vect){ cli(); // kích khởi Timer2 đếm tới 124 // tắt ngắt làm việc Signal = analogRead(pulsePin); // đọc liệu từ cảm biến sampleCounter += 2; // kiểm soát việc lấy mẫu int N = sampleCounter - lastBeatTime; // kiểm soát thời gian từ nhịp gần để tránh nhiễu // Tìm đỉnh đáy xung if(Signal < thresh && N > (IBI/5)*3){ if (Signal < T){ T = Signal; // tránh nhiễu cách đợi 3/5 thời gian IBI // T đáy } // kiểm soát điểm thấp dạng sóng } if(Signal > thresh && Signal > P){ // giúp tránh nhiễu Trang 69 PHỤ LỤC P = Signal; // P đỉnh } // kiểm soát điểm cao song // Tìm BMP // Tính hiệu tăng lên có xung if (N > 250){ // tránh nhiễu tần số cao if ( (Signal > thresh) && (Pulse == false) && (N > (IBI/5)*3) ){ Pulse = true; // ta nghĩ xung nhịp digitalWrite(blinkPin,HIGH); // bật led 13 IBI = sampleCounter - lastBeatTime; lastBeatTime = sampleCounter; if(firstBeat){ //đo thời gian nhịp theo mS // kiểm soát thời gian cho nhịp // lần đầu ta tìm thấy xung nhịp, if firstBeat == TRUE firstBeat = false; // xóa firstBeat flag return; // giá trị IBI chưa tin cậy nên bỏ qua } if(secondBeat){ // nhịp thứ 2, if secondBeat == TRUE secondBeat = false; // xóa secondBeat flag for(int i=0; i Heart Recordings All DATA var auto_refresh = setInterval(3) function () { $('#sqltable').load('get_data.php').fadeIn("slow"); }, 10000); // refresh every 10000 milliseconds Heart Rate Trang 73 PHỤ LỤC Today Home Trang 75 PHỤ LỤC HEART MONITORING SYSTEM home Sign in Records Notification Contact about HOME PAGE Trang 76 PHỤ LỤC WEATHER NEWS epi_id = 'epi-widget-container'; Trang 77 PHỤ LỤC epi_width = 'auto'; epi_height = 'auto'; epi_theme = 'widgetDisplayThemeBlue'; epi_border = 0; epi_target = 0; 2.3 Mã nguồn file write_data.php nhận liệu từ Arduino đưa vào CSDL Heart Recordings home Sign in Records Notification Contact about Trang 80 PHỤ LỤC SIGN IN [...]... quá trình theo dõi tình trạng tim mạch của bệnh nhân Ngoài ra, hệ thống còn được phát triển chức năng cảnh báo Nó sẽ tự động cảnh báo khi nhịp tim có diễn biến bất thường Thiết bị kiểm tra nhịp tim sẽ gửi tin nhắn đến số điện thoại cá nhân của bác sĩ, người than, đồng thời sẽ phát ra chuông cảnh báo 1.4 Kết luận chương Với việc phát triển hệ thống theo dõi sức khỏe từ xa thông qua internet, việc thăm... bệnh; và thiết bị kiểm tra nhịp tim đặt tại nhà có giao tiếp qua internet 1.2 Mô hình hệ thống trên nền IoT Server TCP/IP TCP/IP Thiết bị kiểm tra tim mạch Thiết bị giám sát đầu cuối Bệnh nhân tim mạch Bác sĩ gia đình Hình 1.1: Mô hình tổng quan của hệ thống 1.2.1 Bệnh nhân tim mạch Hệ thống được thiết kế để phục vụ cho việc giám sát sức khỏe bệnh nhân tim mạch được thuận tiện hơn Những đối tượng bệnh. .. thể truy cập vào website để theo dõi thông tin tình trạng sức khỏe của bệnh nhân ở mọi lúc mọi nơi 1.2.5 Server Server là nơi nơi lưu trữ dữ liệu về tất cả lịch sử bệnh án của bệnh nhân theo thời gian Server có chức năng quản lí quyền đăng nhập và truy cập dữ liệu từ phía người dùng Cả bệnh nhân và bác sĩ đều có thể truy cập vào website để theo dõi thông tin dữ liệu của mình Trang 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN... chế đưa ra cảnh báo Ngoài việc giám sát chặt chẽ các thông số sức khỏe của bệnh nhân thì việc đưa ra cảnh báo kịp thời cũng vô cùng quan trọng Hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo nhờ vào module Sim900A và còi báo động Cụ thể, khi nhịp tim vượt ngưỡng bình thường (hoặc thấp hơn ngưỡng bình thường) thì ngay lập tức module Sim sẽ gửi tin nhắn đến bác sĩ (hoặc người thân) Đồng thời chuông cảnh báo cũng sẽ vang... Nguyên lý hoạt động Cảm biến nhịp tim hoạt động dựa vào nguyên lí của quang điện tử học Đèn LED sẽ chiếu ánh sáng vào bên trong ngón tay, dái tai, hoặc các mô có chức mạch máu khác Cảm biến sẽ đọc lượng ánh sáng quay ngược trở lại Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhịp tim Mạch sử dụng bộ cảm biến ánh sáng Avago (APDS-9008), và ánh sang phản chiếu lại từ led siêu sáng xanh lá cây Kingbright (AM2520ZGC09)... giám sát sức khỏe bệnh nhân tim mạch được thuận tiện hơn Những đối tượng bệnh nhân này cần được bác sĩ giám sát định kì, đặc biệt là những bệnh nhân có triệu chứng về bệnh tim trong thời kì đầu Trang 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.2.2 Thiết bị kiểm tra tim mạch Chức năng của thiết bị là để đo và hiển thị nhịp tim của bệnh nhân lên màn hình, gửi tin nhắn văn bản hoặc gọi điện đến người thân khi có... Chuẩn điện áp thông dụng nhất với các loại Vi điều khiển và cả giao tiếp máy tính, cùng với tính Trang 21 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO TIM MẠCH ổn định cao và đơn giản về sử dụng, Module SIM900A này rất thích hợp cho các ứng dụng thực tế liên quan đến nghe gọi, SMS Sơ đồ 2.2: Sơ đồ nối chân cho arduino 2.2.5.2 Xây dựng các hàm chức năng Trong đồ án này, module Sim đóng vai trò cảnh báo nên ta sẽ xây... lí làm việc của đầu dò này dựa vào hiện tượng phản xạ khuếch tán Cảm biến dạng này truyền ánh sáng từ bộ phát tới vật thể Vật này sẽ phản xạ lại một phần ánh sáng (phản xạ khuếch tán) ngược trở lại bộ thu của cảm biến, kích hoạt tín hiệu ra Nhược điểm của cảm biến loại này là phụ thuộc nhiều vào màu sắc, tính chất và kích thước của bề mặt của vật thể Tuy nhiên với mục đích sử dụng trong đồ án này thì... lên để nhắc nhở bệnh nhân biết tình trạng của mình Đối với người bình thường, nhịp tim trong một phút ở khoảng 60 đến 90 (4) Do đó, giá trị đo được nằm trong phạm vi này được xem là bình thường Tùy vào tình trạng sức khỏe của từng đối tượng bệnh nhân mà ta có thể đặt các ngưỡng này ở các mức khác nhau 2.5 Kết luận chương Với nhu cầu kiểm tra nhịp tim và giao tiếp với bác sĩ thông qua internet thì lựa... hợp 2.2.4 Cảm biến nhịp tim Pulse Sensor 2.2.4.1 Giới thiệu Pulse Sensor là một loại cảm biến đo nhịp tim được thiết kế dùng với Arduino Bằng cách kết nối cảm biến này với Arduino, nạp một chương trình đơn giản và đặt cảm biến vào đầu ngón tay hoặc dái tai, bất cứ ai cũng có thể theo dõi nhịp tim của mình thông qua ứng dụng theo dõi có sẵn Trang 18 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO TIM MẠCH 2.2.4.2 Nguyên

Ngày đăng: 27/05/2016, 19:00

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI CAM ĐOAN

  • PHÂN CHIA CÔNG VIỆC

  • DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

  • DANH MỤC HÌNH

  • DANH MỤC SƠ ĐỒ

  • DANH MỤC BẢNG

  • PHẦN MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

  • 1.1 Giới thiệu chương

  • 1.2. Mô hình hệ thống trên nền IoT

  • 1.2.1 Bệnh nhân tim mạch

  • 1.2.2 Thiết bị kiểm tra tim mạch

  • 1.2.3 Thiết bị giám sát đầu cuối

  • 1.2.4 Bác sĩ gia đình

  • 1.2.5 Server

  • 1.3 Chức năng của hệ thống

  • 1.4 Kết luận chương

  • CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐO TIM MẠCH

  • 2.1. Giới thiệu chương

  • 2.2. Các thành phần chính trong hệ thống

  • 2.2.1 Ethernet Shield

  • 2.2.2 Arduino UNO R3

  • 2.2.2.1 Vai trò trong hệ thống

  • 2.2.2.2 Tìm hiểu tổng quan về Arduino

  • 2.2.3 Cảm biến vật thể OMKQN E3F-DS10P2

  • 2.2.3.1 Vai trò

  • 2.2.3.2 Nguyên lí hoạt động

  • 2.2.4 Cảm biến nhịp tim Pulse Sensor

  • 2.2.4.1 Giới thiệu

  • 2.2.4.2 Nguyên lý hoạt động

  • 2.2.5 ModulSim900A

  • 2.2.5.1 Giới thiệu

  • 2.2.5.2 Xây dựng các hàm chức năng

  • 2.2.6 Màn hình hiển thị

  • 2.3 Tìm hiểu các giao thức có trong thiết bị đo nhịp tim

  • 2.3.1 Giao thức SPI

  • 2.3.2 Giao thức I2C

  • 2.4 Cách thức và cơ chế đưa ra cảnh báo

  • 2.5 Kết luận chương

  • CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THEO DÕI Ở SERVER

  • 3.1 Giới thiệu chương

  • 3.2 Tổng quan về TCP/IP và giao thức HTTP

  • 3.2.1 TCP/IP

  • 3.2.2 Giao thức HTTP - HyperText Transfer Protocol

  • 3.3 Kết nối và gửi dữ liệu từ Arduino lên Server

  • 3.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu ở server

  • 3.4.1 Tổng quan về PHP

  • 3.4.1.1 Giới thiệu về php

  • 3.4.1.2 Các đặc điểm của php

  • 3.4.1.3 Các chức năng của php

  • 3.4.2 Tổng quan về MYSQL

  • 3.4.2.1 Giới thiệu về MYSQL

  • 3.4.2.2 Một số đặc điểm của MySQL

  • 3.4.3 Cấu hình cho cơ sở dữ liệu

  • 3.4.4 Tạo tập tin nhận dữ liệu từ Arduino và ghi nó vào Database

  • 3.5 kết luận chương

  • CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG WEBSITE THEO DÕI BỆNH NHÂN

  • 4.1 Giới thiệu chương

  • 4.2 Thiết kế giao diện website bằng HTML và CSS

  • 4.2.1 Giới thiệu về HTML

  • 4.2.1.1 Khái niệm

  • 4.2.1.2 Cấu trúc cây HTML cơ bản

  • 4.2.2 Giới thiệu về CSS

  • 4.2.2.1 Khái niệm

  • 4.2.2.2 Tác dụng của CSS

  • 4.2.2.3 Cách sử dụng CSS

  • 4.3 Tìm hiểu cách thiết kế một vài danh mục của website

  • 4.3.1 Danh mục trang chủ HOME

  • 4.3.1 Danh mục đăng nhập SIGN IN

  • 4.4 Dùng PHP và MYSQL để truy xuất và hiển thị dữ liệu từ database

  • 4.4.1 Xuất dữ liệu dạng bảng

  • 4.4.1.1 Tạo form cho bảng

  • 4.4.1.2 Truy xuất dữ liệu trong database ra bảng trên website

  • 4.4.2 Xuất dữ liệu dạng đồ thị cho giá trị đo ngày gần nhất

  • 4.4.2.1 Tạo form cho đồ thị

  • 4.4.2.2 Thêm thư viện đồ họa

  • 4.4.2.3 lọc giá trị theo ngày gần nhất

  • 4.4.2.4 Vẽ đồ thị bằng javascript

  • 4.5 Sử dụng trang web để theo dõi bệnh nhân

  • 4.6 Kết luận chương

  • PHỤ LỤC

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan