独居老人无线监护系统的设计
发布时间：2020-11-03 04:23
受独生子女政策,我国人口结构发生着巨大的变化,大城市中老年人比重加大。而未来社会中,受市场经济下激烈的就业竞争的影响,人们的工作负担越来越重,在工作之余很难有更多的精力照顾老人,这导致了越来越多的独居老人不得不自己料理生活起居。一旦发生意外,常常不能及时被人发现和得到救助,往往造成令人遗憾和不可挽回的后果,因此对独居老人的监护已经成为亟待解决的社会问题。 本文提出了利用无线方式进行数据传输,设计独居老人监护系统的方法,讨论了相关的软硬件设计,并在传统的单片机控制系统中使用收发一体射频单芯片nRF401及单向射频模块,实现了监护数据的无线传输。独居老人无线监护系统通过在室内设置各种监护参数传感器,对老人是否活动及其日常活动规律进行监测,并以无线方式将监测数据发送到小区监护中心,由监护人员来对无人照顾的老人进行统一的日常监护。有异常发生时,系统会自动向监护人员发出警报。系统还设有紧急报警和撤防功能,在有紧急事故发生或者老人外出时,均可通过相应功能进行报警或关闭系统以防止引起系统误报警。 本文重点做了以下几个方面的研究:研究单片机控制的基本原理和设计方法;汇编语言程序设计;监护系统的总体设计,其中硬件上完成了用户端数据采集电路、微处理器控制电路和无线接收电路、时钟电路、nRF401射频收发电路等的设计及小区控制中心功能架构设计;软件上阐明了主控制器各功能模块的实现过程,汇编语言程序设计方法,编写了数据接收和存储转发、数据定时发送、报警及系统撤防等功能模块程序,并设计了系统无线通信协议。
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TP277
【部分图文】：
时都可能受到来自相邻或相近用户的监测数据干扰，如果主控制器不能够做到正确识别数据来源，提取真实有效的监测数据，就无法真正反映出用户端的确切情况，势必影响监护的准确度，因此在对信号进行发射前必须作编码处理。通过编码给每个用户分配一个唯一的地址，以之作为数据传输时的识别码，在同一用户端的主控制器模块再作相应的地址识别和解码，从而达到识别数据、避免干扰的目的。因此，数据采集模块主要由室内监护参数传感器、编码器和射频发射模块构成。通过传感器获取老人活动的监测数据，并将此数据经编码器编码后通过无线发射模块传送给用户端主控制器。主控制器由室内单向数据接收电路、译码器、单片机控制系统、时钟芯片、无线收发单元、报警电路及布防和撤防电路组成。通过单片机控制对数据进行接收，初步分析处理并存储转发，并与小区监护中心进行通信。小区监护中心部分则主要负责定时接收各个用户单元发来的监护数据，存储并自动指示各用户的情况，接收报警信号及与各个用户间进行无线通信的功能。整个系统总体结构框图如图 2-1 所示。
图3-3 RSET值和温度关系曲线Fig.3-3 RSETvs. Temperature后功能设置 MAX6509 内部设置了一个滞后网络用来提被测温度接近温度触发点时避免输出发生抖动。滞后网络的引脚 HYST 来实现。HYST 引脚是一个 CMOS 的兼容性输高电平或者低电平可设置 2 ℃或 10 ℃两种滞后功能：接 10 ℃；接 GND 时温度滞后为 2 ℃。HYST 脚不可悬空，并 或 VCC，接入其他输入电压值时将引起补给电流增大。发信号输出 MAX6509 的第 3 脚 OUT 引脚为开漏极输出为高电平状态，当被测温度达到温度门限检测值时，该脚电触发信号，并将一直保持该信号，直到被测温度重新返回到由于存在滞后网络的作用，不同型号芯片 OUT 脚输出信应不同。根据后缀的不同，MAX6509 分为加热型温度开关两种类型。具有 H 后缀的芯片为加热型温度开关，传感器对开关动作”是在低温到高温过程中发生[14]：当被测温度上升点 TTH时，芯片 OUT 脚状态反转输出低电平信号；当被测
图 3-4 输出信号/OUT 与触发温度 TTH的响应关系Fig.3-4 Response relation between /OUT and temperature TTH输出信号与触发温度 TTH及滞后之间的对应关系如图 3-4b)2 ℃，门限温度为-40 ℃，则当被测温度下降到-40 ℃时，MT脚将输出低电平信号，直到被测温度再次上升到-40 ℃+设 ℃时为止，该信号才停止输出。图 3-4c) 给出了对应上出信号对被测温度的响应情况。为了确保温度触发点精确并使用时应先根据实际用途选择正确的芯片型号。度数据采集开关电路的设计 作为一个高度集成的温度开关9 对温度进行检测时可以直接产生一个具有较强驱动能力驱动后续编码发射电路，这可以使在设计省去了外设放大及根据 MAX6509 的特性设计出的数据采集电路如图 3-5 所示
【相似文献】
本文编号：2868088
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TP277
【部分图文】：
时都可能受到来自相邻或相近用户的监测数据干扰，如果主控制器不能够做到正确识别数据来源，提取真实有效的监测数据，就无法真正反映出用户端的确切情况，势必影响监护的准确度，因此在对信号进行发射前必须作编码处理。通过编码给每个用户分配一个唯一的地址，以之作为数据传输时的识别码，在同一用户端的主控制器模块再作相应的地址识别和解码，从而达到识别数据、避免干扰的目的。因此，数据采集模块主要由室内监护参数传感器、编码器和射频发射模块构成。通过传感器获取老人活动的监测数据，并将此数据经编码器编码后通过无线发射模块传送给用户端主控制器。主控制器由室内单向数据接收电路、译码器、单片机控制系统、时钟芯片、无线收发单元、报警电路及布防和撤防电路组成。通过单片机控制对数据进行接收，初步分析处理并存储转发，并与小区监护中心进行通信。小区监护中心部分则主要负责定时接收各个用户单元发来的监护数据，存储并自动指示各用户的情况，接收报警信号及与各个用户间进行无线通信的功能。整个系统总体结构框图如图 2-1 所示。
图3-3 RSET值和温度关系曲线Fig.3-3 RSETvs. Temperature后功能设置 MAX6509 内部设置了一个滞后网络用来提被测温度接近温度触发点时避免输出发生抖动。滞后网络的引脚 HYST 来实现。HYST 引脚是一个 CMOS 的兼容性输高电平或者低电平可设置 2 ℃或 10 ℃两种滞后功能：接 10 ℃；接 GND 时温度滞后为 2 ℃。HYST 脚不可悬空，并 或 VCC，接入其他输入电压值时将引起补给电流增大。发信号输出 MAX6509 的第 3 脚 OUT 引脚为开漏极输出为高电平状态，当被测温度达到温度门限检测值时，该脚电触发信号，并将一直保持该信号，直到被测温度重新返回到由于存在滞后网络的作用，不同型号芯片 OUT 脚输出信应不同。根据后缀的不同，MAX6509 分为加热型温度开关两种类型。具有 H 后缀的芯片为加热型温度开关，传感器对开关动作”是在低温到高温过程中发生[14]：当被测温度上升点 TTH时，芯片 OUT 脚状态反转输出低电平信号；当被测
图 3-4 输出信号/OUT 与触发温度 TTH的响应关系Fig.3-4 Response relation between /OUT and temperature TTH输出信号与触发温度 TTH及滞后之间的对应关系如图 3-4b)2 ℃，门限温度为-40 ℃，则当被测温度下降到-40 ℃时，MT脚将输出低电平信号，直到被测温度再次上升到-40 ℃+设 ℃时为止，该信号才停止输出。图 3-4c) 给出了对应上出信号对被测温度的响应情况。为了确保温度触发点精确并使用时应先根据实际用途选择正确的芯片型号。度数据采集开关电路的设计 作为一个高度集成的温度开关9 对温度进行检测时可以直接产生一个具有较强驱动能力驱动后续编码发射电路，这可以使在设计省去了外设放大及根据 MAX6509 的特性设计出的数据采集电路如图 3-5 所示
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1 唐明霞;独居老人无线监护系统的设计[D];哈尔滨理工大学;2007年
2 贺新颖;用于社区医院的无线心电监护系统研究与设计[D];吉林大学;2012年
3 李向阳;面向情境感知的数据融合研究[D];南京邮电大学;2012年
本文编号：2868088
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