艾鍗學院-健康照護手環

智慧型醫療電子產品開發人才養成班
專案名稱:
健康照護手環
專案組員:
08號蔡0芳
12號黃0輝
15號王0昌
25號林0聖
27號王0傑
30號黃0翔
2014/9/23

簡報流程
 專案開發動機
 系統說明
 關鍵零件電路設計驗證
 演算法
 硬體設計
 軟、韌體設計
 任務分配
 成果展示
2014/9/23

專案開發
動機：
身體健康亮紅燈，令人開始關注個人健康管理。
如何幫助每個人做好智能健康管理，
是本專案---「健康手環」開發的動機。
目的：
「健康手環」透過感測器紀錄睡眠資訊、運動資訊
及脈搏等資訊來做健康管理的依據，
進而培養個人隨身健康管理習慣。
2014/9/23

健康手環主要功能
睡眠
資訊
健康
手環
運動
資訊
緊急
通知
跌倒
通知
心跳
次數
用藥
通知
2014/9/23

系統規格(方塊圖)
2014/9/23
智慧型手機
G-SENSOR
LIS3DH
通訊
HC-05
光電
CNY70
INPUT
SW
MCU
EM78F644
OUTPUT
Motor
電源
DC 3.6V

系統規格(關鍵零件)
 MCU : 8 位元微控制器，EM78F644 或PIC18F46J50
 SENSOR : G-SENSOR(LIS3DH)，I2C
Reflective Optical Sensor(CNY70)，A/D
convert
 通訊: BT V2.0(HC-05)，UART
 INPUT : Panic Button，GPIO
 OUTPUT : 震動馬達(Vibration Motor)，GPIO
 電源: 電池，DC 3.6V
2014/9/23

主要功能流程圖
手環手機
心跳模式
運動模式
睡眠模式
事件提示
心跳模式
運動模式
睡眠模式
振動
緊急呼叫
跌倒
振動 / 聲響
振動 / 聲響
Polling
Interrupt
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關鍵零件電路驗證說明
2014/9/23

CNY70 心跳偵測電路驗證
2014/9/23

(電路設計)EM78F644
2014/9/23

(電路設計)PIC18F46J50
2014/9/23

EM78F644 PCB 成品
2014/9/23

PICF46J50 PCB 成品
2014/9/23

演算法說明
2014/9/23
健康手環
演算法簡介

軟、韌體設計說明
2014/9/23

ADC 模組
手環手機
心跳模式
運動模式
睡眠模式
事件提示
心跳模式
運動模式
睡眠模式
振動
緊急呼叫
跌倒
振動 / 聲響
振動 / 聲響
Polling
Interrupt
2014/9/23

I2C 模組
手環手機
心跳模式
運動模式
睡眠模式
事件提示
心跳模式
運動模式
睡眠模式
振動
緊急呼叫
跌倒
振動 / 聲響
振動 / 聲響
Polling
Interrupt
2014/9/23

G-SENSOR I2C 時序圖
運用USBee邏輯分析儀監測
2014/9/23

GPIO 模組
手環手機
心跳模式
運動模式
睡眠模式
事件提示
心跳模式
運動模式
睡眠模式
振動
緊急呼叫
跌倒
振動 / 聲響
振動 / 聲響
Polling
Interrupt
2014/9/23

通訊協定
Protocol 手環端
脈搏0XF1 0X?? check sum ??=脈搏速度
運動0XF2 0X02 check sum
睡眠0XF3 0X?? check sum 翻動狀況
跌倒0XF4 0X04 check sum 長按兩秒發送
緊急呼叫0XF5 0X05 check sum 連續按兩次
解除0XFF 0X0F check sum
2014/9/23
Protocol 手機端
心跳模式0XF9 0X09 check sum 令手環開啟心跳模式
運動模式0XFA 0X0A check sum 令手環開啟運動模式
睡眠模式0XFB 0X0B check sum 令手環開啟睡眠模式

心跳模式流程圖
心跳模式手環手機 (藍芽接通)
開啟心跳模式0xF9 0x09
 列出完成實驗所使用的所有步(0x12)
驟。
 切記要為步驟加編偵號測。
心跳
IR Detector
 添加實驗照片。
取樣/演算
0xF1 0x??
(0x??)
脈博資料
1. 顯示心跳數字
2. 顯示脈博圖
傳輸
停止
退出模式
1. 按鍵退出
主動退出
停止接收
退回主畫面
0XFF 0X0F
(0x1E)
2014/9/23

App GUI
藍芽選配
主畫面
心跳
運動
睡眠
設定
http://180.176.128.177/ring/ 2014/9/23

APP GUI (選擇已配對藍芽裝置)
2014/9/23

APP GUI (主畫面)
2014/9/23

APP GUI (心跳次數)
2014/9/23

任務分配
組員姓名工作項目組員姓名工作項目
蔡0 芳
硬體設計負責人、
電路設計、
PCB Layout、
PCB驗證
林0 聖
硬體設計、
PCB驗證、
韌體設計
黃0 輝
專案管理、
韌體設計、
整合測試
王0 傑
PCB驗證、
韌體設計、
整合測試
王0 昌
軟體設計負責人、
Android GUI設計、
系統整合
黃0 翔
演算法、
韌體設計、
整合測試
2014/9/23

回顧與總結
第一週
•專案小組成立、
•選擇專案主題
第二週
•技術需求分析、關鍵零件規格
•工作任務分配、硬體電路設計
•Bluetooth HC-05驗證、IR電路設計驗證
第三週
•藍芽模組通訊測試
•軟體通訊協定規劃設計
第四週
•MiniPIC PCB製作
•UART & I2C 程式試作
•Sensor PCB Layout完成
第五週
•Sensor PCB 樣板送件
•軟體功能流程圖
第六週
•Sensor PCB交貨
•Sensor PCB與MiniPIC 腳位對應圖
2014/9/23
第七週
•Sensor PCB上件試作
•Sensor PCB 驗證
第八週
•IR及G-Sensor測試驗證
•藍芽模組HC-05與MiniPIC通訊測試
第九週
•Sensor PCB上件驗證
•記錄分析CNY70 Raw data(心跳演算法)
•I2C驅動程式寫作
第十週
•APP GUI 程式寫作
•系統整合
第十一週
•成果展示文件製作
•系統整合、測試
第十二週
•系統整合完成
•成果發表

The END
簡報完畢
2014/9/23
http://180.176.128.177/ring/

運動模式功能流程圖
走跑模式手環手機 (藍芽接通)
開啟運動模式0xFA 0x0A
 將資料放到表或圖形中將更容易瞭解資料。在Microsoft
偵測步數
(0x14)
1. 輸入步距(走/跑)
Excel 中創建一個圖形，然後在此處導入它。
G sensor
 確保清楚地標記了所有資料。
取樣/演算
0xF2 0x??
(0x??)
距離/運動相關
1. 顯示步數、距離
2. 顯示卡路里…
傳輸
停止
退出模式
1. 按鍵退出
主動退出
停止接收
按鍵
退回主畫面
0xFF 0x0F
(0x1E)
2014/9/23

睡眠模式功能流程圖
睡眠模式手環手機 (藍芽接通)
開啟睡眠模式0xFB 0x0B
(0x16)
在此處鍵入根據實驗結果發現的內容的簡短摘要。您需要指示
偵測翻動次數
資料是否支援假設並解釋支援或不支援的原因。
G sensor
取樣/演算
0xF3 0x??
(0x??)
睡眠相關
1. 顯示翻動狀況
2. 顯示睡眠品質圖
傳輸
主動退出
停止停止接收
退回主畫面
0XFF 0x0F
(0x1E)
按鍵
退出模式
1. 按鍵退出
2014/9/23

緊急呼叫功能流程圖
事件提示手環手機 (藍芽接通)
事件提示鈕0xFC 0x0C
(0x16)
傳輸 1. 鬧鐘、喚醒
確保振包動含馬印達
刷和電子作品
2. 提示用藥…
依秒數決定緊急性
來源並按字母順序放置它們。
緊急呼叫手環 (藍芽接通) 手機
持續震動/聲響
緊急傳送鈕
0xF5 0x05
(0x0A)
傳輸
1. 長按2秒
停止震動/聲響
A. 再按1次
0xF5 0x05
(0x0A)
跌倒手環 (藍芽接通) 手機
跌倒偵測0xF4 0x04
(0x08)
持續震動/聲響
傳輸 1. 演算 (G-sensor)
2. 發出中斷
2014/9/23

手機選擇已配對藍芽裝置
2014/9/23

通訊協定暨流程
2014/9/23

APP GUI (選擇心跳功能)
2014/9/23

APP GUI (離開模式)
2014/9/23

每分鐘心跳次數演算法
Heart Rate
= 60 sec.
/ (time per pulse)
2014/9/23
= 72
1 2 3 4 5 6 … n-1 n 1 2 3 4
t m / loop
loop count
time per pulse
= t x n
...

每分鐘心跳次數演算法的實現(C#)
2014/9/23
即時更新心跳頻率
心跳時序

G-Sensor 3軸實測(C# 程式)
2014/9/23

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