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摘 要:十八届五中全会提出十三五规划中,人均预期寿命提高1岁,达到77.34岁,预计到2020年我国65岁以上人口将达1.67亿,占全国总人口的10.1%,这些数据都说明人口老龄化正在逐步走进我们的生活。本项目的研究主要是针对老年人身体机能下降易患疾病并且伴有糊涂,容易发生不可预料的情况,比如,突发疾病的情况、走失这类情况。本项目研究的多功能手环也是此类产品今后发展的一个缩影。
本项目研究的老年多功能手环拥有几项功能分别是:监测使用者的心率及血压,并测得保存数据,在紧急情况下的报警功能,对使用者进行定位。根据设计任务,本系统由主控模块、定位与报警模块、存储显示模块,信号采集模块构成。
关键词:监测;定位;报警;智能
模块的详细设计
1.主控模块
1.1 主控模块电路的组成
主控模块是由型号STC89C51单片机组成。主要特性如下:
1)工作電压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V单片机)。
2)工作频率范围:0~80MHz。
3)ISP/IAP,可以通过RxD(P3.0),TxD(P3.1)串口直接下载用户的程序,速度很快。
4)PDIP封装。
1.2 主控模块电路的工作原理
单片机由最小系统组成,为使单片机可以自动完成赋予它的任务,就需要把要完成的任务编成指令即程序储存在存储器中,存储器由许多存储单元组成,每个存储单元都有固定的存储地址,执行程序时就可以把指令一条条取出并加以执行。
2 .定位与报警模块
2.1信号报警电路的组成
内置GPS定位系统,报警由信号源、传感器电路、放大器、报警电源控制电路和声音报警电路组成。报警电路主要是由蜂鸣器组成。这里用有源蜂鸣器。
2.2 报警模块电路的工作原理
报警模块分为手动报警和布防报警两个部分。当有突发情况需紧急报警时,可人为按下报警键进行报警;当切换到布防报警功能时,检测到人体失去信号时,可自动报警并显示所在位置,蜂鸣器会发出声音进行提示。
3 信息存储显示模块
3.1 信息存储显示电路的组成
信息存储显示利用人读缩微影像技术输入和存储个人基本信息,当发生突发状况时,通过按键可显示相关信息。如图1所示。
3.2 信息存储显示电路的工作原理
手环戴在手臂上随时随地的输入信息,同时不断进行信息传递,将输出的电信号进行模数转换、数据处理和显示,每隔5min时间将数据进行刷存储。
4 .信号采集模块
4.1 信号采集模块电路的组成
4.2 信号采集模块电路的工作原理
这里采用的是最常见的电阻应变片式的压力传感器。它优点是温度特性好,减小温度变化带来的误差。膜片上的压力使得电桥不平衡,从而产生一个差动的输出信号,这种结构的基本特性之一是它的差动输出电压U与偏置电压U成正比关系,这种关系隐含压力测量精度直接决定偏置电源的容限值,当四个桥臂电阻达到相应的关系时,电桥输出为零,或则就有电压输出同时,它也能提供一种温度补偿最通用的方法。传感器采用恒压源供电,电压在15V左右,经过R40和R30分压,点5、6、7有相同的电压。
通过此次的课题研究,我学习到了很多的电子知识,培养了出现问题、分析问题、解决问题的能力。在此,还感谢指导老师尽心的指导和学长们热心的帮助。
参考文献:
[1]胡寿松.自动控制原理第六版[M].科学出版社.2016.
[2]李翰荪.简明电路分析基础[M].高等教育出版社.2002.
[3]黄鸿,吴石增. 传感器及其应用技术[M]. 北京理工大学出版社出版.2008.
[4]Zhi S, Akyildiz I F, Hancke G P. Dynamic Connectivity in Wireless Underground Sensor Networks[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2011, (12):4334-4344.
本项目研究的老年多功能手环拥有几项功能分别是:监测使用者的心率及血压,并测得保存数据,在紧急情况下的报警功能,对使用者进行定位。根据设计任务,本系统由主控模块、定位与报警模块、存储显示模块,信号采集模块构成。
关键词:监测;定位;报警;智能
模块的详细设计
1.主控模块
1.1 主控模块电路的组成
主控模块是由型号STC89C51单片机组成。主要特性如下:
1)工作電压:5.5V~3.3V(5V单片机)/3.8V~2.0V(3V单片机)。
2)工作频率范围:0~80MHz。
3)ISP/IAP,可以通过RxD(P3.0),TxD(P3.1)串口直接下载用户的程序,速度很快。
4)PDIP封装。
1.2 主控模块电路的工作原理
单片机由最小系统组成,为使单片机可以自动完成赋予它的任务,就需要把要完成的任务编成指令即程序储存在存储器中,存储器由许多存储单元组成,每个存储单元都有固定的存储地址,执行程序时就可以把指令一条条取出并加以执行。
2 .定位与报警模块
2.1信号报警电路的组成
内置GPS定位系统,报警由信号源、传感器电路、放大器、报警电源控制电路和声音报警电路组成。报警电路主要是由蜂鸣器组成。这里用有源蜂鸣器。
2.2 报警模块电路的工作原理
报警模块分为手动报警和布防报警两个部分。当有突发情况需紧急报警时,可人为按下报警键进行报警;当切换到布防报警功能时,检测到人体失去信号时,可自动报警并显示所在位置,蜂鸣器会发出声音进行提示。
3 信息存储显示模块
3.1 信息存储显示电路的组成
信息存储显示利用人读缩微影像技术输入和存储个人基本信息,当发生突发状况时,通过按键可显示相关信息。如图1所示。
3.2 信息存储显示电路的工作原理
手环戴在手臂上随时随地的输入信息,同时不断进行信息传递,将输出的电信号进行模数转换、数据处理和显示,每隔5min时间将数据进行刷存储。
4 .信号采集模块
4.1 信号采集模块电路的组成
4.2 信号采集模块电路的工作原理
这里采用的是最常见的电阻应变片式的压力传感器。它优点是温度特性好,减小温度变化带来的误差。膜片上的压力使得电桥不平衡,从而产生一个差动的输出信号,这种结构的基本特性之一是它的差动输出电压U与偏置电压U成正比关系,这种关系隐含压力测量精度直接决定偏置电源的容限值,当四个桥臂电阻达到相应的关系时,电桥输出为零,或则就有电压输出同时,它也能提供一种温度补偿最通用的方法。传感器采用恒压源供电,电压在15V左右,经过R40和R30分压,点5、6、7有相同的电压。
通过此次的课题研究,我学习到了很多的电子知识,培养了出现问题、分析问题、解决问题的能力。在此,还感谢指导老师尽心的指导和学长们热心的帮助。
参考文献:
[1]胡寿松.自动控制原理第六版[M].科学出版社.2016.
[2]李翰荪.简明电路分析基础[M].高等教育出版社.2002.
[3]黄鸿,吴石增. 传感器及其应用技术[M]. 北京理工大学出版社出版.2008.
[4]Zhi S, Akyildiz I F, Hancke G P. Dynamic Connectivity in Wireless Underground Sensor Networks[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2011, (12):4334-4344.