基于盛群单片机的远程老人监护系统设计 |
| 2012-08-05 14:49 作者：乐明明 程伟 王成 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月5日消息 《硅谷》杂志2012年第12期刊文称,介绍包括生理参数测量和GSM数据传输的基于盛群HT66F50单片机的远程老人监护系统。系统以单片机为控制中心，利用传感器采集老人体温、心率、血压信号，经单片机处理后显示在液晶屏上，当生理参数超出正常范围，通过GSM模块将此参数以短信方式发送到子女手机上，实现子女对老人远程监护的目的。
随着中国人口老龄化的加快，加之冠心病、高血压等疾病的发病率居高不下，作为医疗器械重要成员的人体生理参数检测仪器已成为市场消费的热点之一。目前市场上测量生理参数的仪器功能一般比较单一，如心率计，血压计等，不能实现一次性测量多个生理参数的需要，而且大多数仪器都是结果仅显示于屏幕，不能实现数据的传输。
针对市场上大部分产品的缺陷，本文提出了一种基于盛群单片机的远程老人监护系统的设计，其测量的生理参数包括体温、心率、血压，功能更加全面。在液晶显示的基础上增加了语音模块和GSM模块，实现数据传输，有利于子女对老人身体状况的监护。
1远程老人监护系统总体设计
本系统主要实现体温、心率、血压三个生理参数的采集、显示及短信发送功能，图1为系统框图。
图1老人监护系统框图
第一步：信号采集，通过传感器采集体温、心率和血压信号；
第二步：信号处理，血压信号经处理模块进行线性放大，一级滤波，二级放大滤波，去除干扰信号；
第三步：MCU对信号进行处理，在液晶上显示读数，语音报读数据，超过正常范围时短信发送数据至子女手机；
第四步：GSM模块将所需发送的数据以短信的形式向外发送。
2系统硬件电路设计
电路由体温、心率、血压信号采集模块，血压信号处理模块，键盘模块，液晶显示模块，语音模块，GSM模块和单片机主控模块组成。
DS18B20温度传感器采集体温信号，直接由单片机处理；HRM-2800A心率发射带采集心率信号，直接由单片机处理；BP300压力传感器采集血压信号，血压信号为模拟小信号，受外界干扰较大，需处理后才能由单片机处理，图2为血压信号的处理电路。
图2血压信号处理电路
键盘模块为矩阵式键盘，实现仪器的操作；显示模块为LCD12864液晶，显示操作步骤及生理参数读数；语音模块为WT588D-16P，播报操作步骤及生理参数读数；GSM模块为TC35模块，实现数据的短信传输。图3为GSM模块的电路图。
图3GSM模块电路图
3系统软件设计
系统的软件设计主要是单片机程序设计。键盘控制仪器的操作过程，可以修改接收短信的号码，自动测量一次性完成体温、心率和血压的测量，手动测量可以选择自己需要的生理参数，图4为远程老人监护系统的软件运行流程。
图4远程老人监护系统软件运行流程图
4结束语
此作品为重庆市大学生“盛群杯”单片机应用设计竞赛参赛作品，由盛群HT66F50单片机编程控制不同的功能模块实现全部功能。
在实际调试中，血压小信号受外界干扰很大，在加入由高精度仪表放大器AD620构成的一级放大以及二阶低通滤波放大电路后，得到了几乎不受外界影响的血压大信号。单片机的ROM有限，将很多局部变量变为全局变量来优化程序，节约空间。（原文载于《硅谷》杂志2012年第12期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载）
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