一、项目规划布景及概述
当时，人口老龄化已成为当今世界的一个杰出的社会问题。世界卫生组织指出，在全世界190多个国家和地区中，有60 多个已进入晚年型社会。晚年人健康的最大要挟–心血管疾病引起的逝世人数，占全球逝世人数的三分之一。各种心血管疾病在发病前都会有相应的预兆，而通过观测患者的生理参数数据是可以发现这些预兆的，因而规划一种可以监测首要生理参数并兼有报警功用的医疗仪器，将为防备和医治各种突发性疾病供给一种新的手法。现在，生理参数监测设备大多用于医院监护室、养老院等，可对患者或晚年人的重要生理参数作实时、接连和长期的监护，有些监护设备还带有必定的本地报警功用。但其在长途无线报警功用方面却略显匮乏，不支撑手机短信报警功用.本监护体系在具有精确的监测功用的一同又有手机GPRS报警功用，可在日常家庭中运用，满意晚年人对此类仪器的需求。
二、项目规划原理
1、原理概述
该体系通过外部的火焰传感器、加速度传感器、心跳传感器来获取白叟身边是否存在火源，是否摔跤，心跳是否正常等数据，体系一旦检测到外部传感器呈现异常，将运用外部的GPS、GSM/GPRS模块将白叟的方位信息以及心跳等数据运用GSM/GPRS模块发送给他们的亲人。使得子女及时获取白叟的信息。
传统的养老体系只能监督白叟在家的生活状况无法获取当白叟在外时的信息，而该体系集成有GPS模块，使得人老一旦呈现事端可以及时确认其方位并运用GSM/GPRS模块发送信息告诉其家族。而且传统的养老监护体系只能检测一项数据是否正常例如心跳，无法获取多个检测数据，而咱们规划的这个体系可以完结多传感组网多数据的交融即可以把火焰传感器、加速度传感器、心跳传感器测得的数据和GPS取得的方位信息完结交融，一同发送出去。该规划简便细巧，生产成本低价、功用完善，彻底可以满意那些“子欲养而亲不在”的子女的愿望。
2、硬件原理概述
A、中心操控器：本课题选用深联华自主研制型号为SC89F5162的一款高速高效率8051兼容单片机。在相同振动频率下，较之传统的8051芯片它具有运转更快速，功用更优越的特性。SC89F5162保留了规范8051芯片的大部分特性，这些特性包括内置256字节RAM和2个16位定时器/计数器，1个UART和外部中止INT0 和INT1。此外，SC89F5162还集成外置1024字节RAM，可兼容8052芯片的16位定时器/计数器(Timer2)。该单片机还包括适合于程序和数据的 62K字节Flash存储器。SC89F5162不只集成了如EUART，SPI等规范通讯模块，此外还集成了具有内建比较功用的ADC，PWM定时器以及模仿比较器(CMP)等模块。为了到达高可靠性和低功耗， 内建看门狗定时器，低电压复位功用，低电压检测功用和振动器失效检测功用。 此外 还供给了2种低功耗省电方式。
B、加速度传感器测跌倒原理：人体加速度可看作一个三维矢量，用直角坐标系的三个轴来表明，其间令X轴表明前后方向，Y表明左右方向，Z表明竖直方向。这儿首要引进加速度的信号向量模SVM(MagnitudeofSignal Vector)的概念，式(1)：
(1)
当发生跌届时，在触地前，因为身体失重，其SVM在时域上表现为一个谷;在触地的整个过程中，因为地上等的冲击，人体的加速度必定发生较剧烈的骤变，其SVM在时域上表现为一个峰。跌倒信号时域表现显着的SVM，在跌倒处有显着冲击，如下图所示。关于这种状况，通过时域的阈值判别可以很好地探测出跌倒的发生。
C、火焰传感器原理：由各种焚烧生成物、中心物、高温气体、碳氢物质以及无机物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和接连光谱的固体辐射。不同焚烧物的火焰辐射强度、波长散布有所差异，但整体来说，其对应火焰温度的近红外波长域及紫外光域具有很大的辐射强度，依据这种特性可制成火焰传感器。
本课题选用的是火焰传感器模块，此模块现已嵌入LM393比较器，模块可以直接输出电平信号(5V或0V)，便利模块与单片机IO口直接相连。下图即为用示波器显现的输出波形。
D、GPS模块：全球定位体系GPS(Global Positioning System)是美国新一代卫星导航体系，可为用户供给一种全球性、全天候、接连的卫星无线电导航体系，可供给实时的三维方位、三维速度和高精度的时刻信息。GPS接纳机通过接纳其视野内的恣意几颗卫星播发的导航信息，换算出本身的方位和时刻信息。
本课题选用的是型号为ATK-NEO-6M-V12的一款高功用GPS定位模块。该模块选用U-BLOX NEO-6M模组，模块自带高功用无源陶瓷天线，并自带可充电后备电池(以支撑温发动或热发动，后备电池在主电源断电后，可以保持半小时左右的GPS接纳数据保存)。下图显现了本模块和U-center软件之间的通讯，以得到定位信息。
E、脉息传感器：外脉息传感器运用了特定波长红外线对血管结尾血液微循环发生的血液容积改变的灵敏的特性，检测因为心脏的跳动，引起手指指尖的血容积发生相应的改变信号。通过信号扩大、调度等电路处理。输出反响指尖血容积改变的完好的脉息波电压信号。该红外脉息传感器首要用于临床上脉率的丈量、监测和脉息波的病理剖析。
F、GSM/GPRS通讯模块：本课题选用SIMCom推出新款紧凑型产品SIM900A. 它归于双频GSM/GPRS模块，彻底选用SMT封装方式，SIM900A仅适用于中国市场，其功用安稳，外观精巧，性价比高，能满意多种规划需求。SIM900A选用工业规范接口，作业频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，可以低功耗完结语音、SMS、数据和传真信息的传输。别的，SIM900A的尺度巨细为24x24x3mm，特别适用于紧凑型产品规划。
3、软件规划原理
本课题的软件规划分为2部分，一、单片机程序规划：根据子体系功用而规划的单片机驱动程序的开发环境为Keil4，开发言语用C言语。单片机的驱动程序用到了SC89F5162的S输入/输出(I/O)准双向方式、增强型通用异步收发器(EUART)和模/数转化器(ADC)等特征功用。
增强型通用异步收发器(EUART)规划原理：EUART首要将接纳到的并行数据转化成串行数据来传输。音讯帧从一个低位开端位开端，后边是5~8个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位中止位。接纳器发现开端位时它就知道数据预备发送，并测验与发送器时钟频率同步。假如挑选了奇偶，UART就在数据位后边加上奇偶位。奇偶位可用来协助过错校验。在接纳过程中，UART从音讯帧中去掉开端位和完毕位，对进来的字节进行奇偶校验，并将数据字节从串行转化成并行。UART也发生额定的信号来指示发送和接纳的状况。例如，假如发生一个奇偶过错，UART就置位奇偶标志。由此原理合理的装备EUART的相关寄存器和设置参数。
模/数转化器(ADC)软件规划原理：SC89F5162包括一个单端型、 10位逐次迫临型模数转化器(ADC)。ADC内建的基准电压VREF直接和VDD相连，用户也可以挑选VREF端口输入基准电压。8个ADC通道都可以独立输入模仿信号，可是每次转化只能运用一个通道。GO/DONE信号操控开端转化，提示转化完毕。当转化完结时，更新ADC数据寄存器与此一同，设置ADCON寄存器中的ADCIF位，而且发生一个中止(假如答应ADC中止)。ADC模块整合数字比较功用可以比较ADC中的模仿输入的值与数字值。假如答应数字比较功用(在ADCON寄存器中的EC方位1)，而且ADC模块使能 (在ADCON寄存器中的ADON方位1)，只有当相应的模仿输入的数字值大于或等于寄存器中的比较值(ADDH/L)时，才会发生ADC中止。当GO/DONE置1时，数字比较功用会继续作业，直到GO/DONE清0。这一点与模数转化作业方式不同。带数字比较功用的ADC模块能在Idle方式下作业，而且ADC中止可以唤醒Idle方式。可是，在Power-Down方式下，ADC模块被制止。由此原理合理的装备ADC的相关寄存器和设置参数。
三、项目规划框图
1、硬件规划框图
2、软件规划框图
体系整体程序规划流程图：
根据GPS芯片的方位获取子体系程序流程图：
GSM/GPRS通讯子体系程序流程图：
四、测验成果
本体系的测验分为整体系测验和子体系测验，详见测验视频。网址为：http://pan.baidu.com/s/1i30t1e1。
