老人失蹤與摔倒報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王萌

摘 要：為了給老年人提供健康與安全的保障，降低由于失蹤、意外跌倒給老年人帶來的健康損害與安全威脅，設(shè)計(jì)一種有效的裝置及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)老年人失蹤與跌倒等危險(xiǎn)狀況。為此設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)AT89S52實(shí)現(xiàn)失蹤報(bào)警與摔倒檢測(cè)報(bào)警的系統(tǒng)設(shè)計(jì)裝置，利用振動(dòng)傳感器檢測(cè)人體摔倒時(shí)產(chǎn)生的震蕩，通過315發(fā)射與接收模塊傳遞報(bào)警信息，此外還附加時(shí)鐘液晶顯示模塊、定時(shí)模塊等功能。此裝置包括發(fā)射部分與接收部分，其中包括單片機(jī)AT89S52模塊、震動(dòng)開關(guān)模塊、315發(fā)射與接收模塊、報(bào)警模塊、提示模塊、時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊，經(jīng)過分析細(xì)致研究設(shè)計(jì)出此系統(tǒng)裝置，結(jié)果證明本方案具有較高的檢測(cè)準(zhǔn)確性與實(shí)用性，系統(tǒng)通過驗(yàn)證結(jié)果該裝置的主要功能可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)檢測(cè)老人失蹤、意外摔倒的情況，并可在設(shè)定檢測(cè)范圍10米內(nèi)及時(shí)通過手動(dòng)或自動(dòng)的方式發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而使需要幫助的老年人在黃金時(shí)間得到及時(shí)的醫(yī)療救護(hù)。此課題的研究豐富了中等職業(yè)電子技術(shù)教育的實(shí)踐教學(xué)。

關(guān)鍵詞：摔倒檢測(cè)；失蹤報(bào)警；實(shí)踐教學(xué)

1.緒論

1.1課題研究背景與意義

目前全世界面臨著老齡化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，整個(gè)國際社會(huì)都在關(guān)注老齡化問題，而一直以來老年人失蹤、跌倒事件頻頻發(fā)生、后果十分嚴(yán)重，時(shí)刻威脅著老年人的安全與健康，特別是現(xiàn)在社會(huì)還有這樣的現(xiàn)象，當(dāng)看到老年人發(fā)生一些失蹤和跌倒等事件時(shí)有一部分人卻選擇了漠視，置之不理，這也是全社會(huì)一直值得關(guān)注、重點(diǎn)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。因此設(shè)計(jì)一種有效的裝置及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)失蹤與跌倒等危險(xiǎn)狀況，可在第一時(shí)間采取救治措施減少傷害，提高老年人的健康活力與生活質(zhì)量。

1.2理論基礎(chǔ)與研究方法

失蹤及跌倒檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)際是無線遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制一種實(shí)現(xiàn)方式，它涵蓋了多個(gè)學(xué)科的研究領(lǐng)域，包括信號(hào)檢測(cè)與處理，數(shù)據(jù)傳輸?shù)然竟δ苣K，此裝置運(yùn)用對(duì)失蹤跌倒報(bào)警檢測(cè)重要基本方法是基于單片機(jī)AT89S52最小系統(tǒng)控制，控制與單片機(jī)各個(gè)引腳相連接的外圍電路，通過軟件控制程序?qū)崿F(xiàn)所有功能。在硬件上用于摔倒檢測(cè)的傳感器主要是震動(dòng)傳感器模塊，利用315發(fā)射與接收信息模塊傳遞信息，其中無線發(fā)射模塊部分電路主要由315MHz無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊和編碼集成PT2262組成，利用PT2262可直接調(diào)制發(fā)射模塊發(fā)射信號(hào)，而接收部分電路主要由315MHz無線數(shù)據(jù)接收模塊、解碼集成PT2272組成，它與編碼集成PT2262配對(duì)使用，實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的功能。本設(shè)計(jì)為防止被意外滑落，也就是老人并未摔倒的情況下本設(shè)計(jì)依然檢測(cè)到震蕩，在檢測(cè)十秒內(nèi)如果老人按動(dòng)按鈕發(fā)出報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)報(bào)警，如果在十秒內(nèi)未再發(fā)出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警將自動(dòng)解除，本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了時(shí)鐘設(shè)置和液晶顯示功能，時(shí)鐘結(jié)合DS1302時(shí)鐘芯片，以年、月、日、時(shí)、分、秒格式通過液晶顯示，并包含了定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能日常提醒老年人。

1.3設(shè)計(jì)成果與優(yōu)勢(shì)

本設(shè)計(jì)包括兩部分，分別是發(fā)射部分和接收部分，其中發(fā)射部分包括單片機(jī)AT89S52模塊、震動(dòng)開關(guān)模塊、315發(fā)射模塊、提示模塊、按鍵模塊、時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊，接收部分包含單片機(jī)AT89S52模塊、315接收模塊、報(bào)警模塊，利用以上模塊可實(shí)現(xiàn)當(dāng)老人發(fā)現(xiàn)自己走失或者意外失足跌倒時(shí)可以利用手中此裝置按動(dòng)報(bào)警按鍵，手動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，系統(tǒng)還可以自動(dòng)檢測(cè)跌倒情況，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這種基于單片機(jī)系統(tǒng)控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)是立意新穎并有較高的實(shí)用性，系統(tǒng)可靠準(zhǔn)確，體積小便于攜帶等，通過對(duì)遠(yuǎn)程對(duì)象情況的報(bào)警檢測(cè)，時(shí)刻為老年人提供及時(shí)、適當(dāng)?shù)淖o(hù)理與醫(yī)療服務(wù)。

2. 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)分為兩部分：發(fā)射部分與接收部分，本節(jié)介紹的發(fā)射部分總框圖和接受部分總框圖，通過發(fā)射與接收完美的結(jié)合實(shí)現(xiàn)全部功能。

2.1發(fā)射部分總框圖

發(fā)射部分的裝置是在老人手中掌控的，它是由單片機(jī)AT89S52為主控制模塊，通過振動(dòng)傳感器模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)老人摔倒情況的檢測(cè)，按鍵模塊是分為三個(gè)部分，一個(gè)是復(fù)位按鍵，是系統(tǒng)做復(fù)位之用，按動(dòng)可以重新起動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，還有兩個(gè)按鍵是失蹤報(bào)警按鍵和摔倒報(bào)警按鍵，但按動(dòng)失蹤按鍵或摔倒按鍵時(shí)，系統(tǒng)可通過315發(fā)射模塊向接收電路發(fā)射出報(bào)警信息，按鍵模塊還包括4個(gè)調(diào)節(jié)時(shí)間和定時(shí)的按鍵，可做設(shè)置時(shí)間之用，框圖中的時(shí)鐘模塊是計(jì)時(shí)定時(shí)之用，時(shí)間的顯示可通過液晶顯示模塊顯示出來，而定時(shí)提醒是通過提示模塊輸出的，下圖所示清晰的畫出老人失蹤與摔倒報(bào)警系統(tǒng)發(fā)射部分的總原理框圖：

2.2接收部分總框圖

接收部分總原理框圖描述的是接收電路的電路原理結(jié)構(gòu)，接收電路是老人的監(jiān)護(hù)人掌控的裝置，監(jiān)護(hù)人時(shí)刻檢測(cè)到發(fā)射部分檢測(cè)到的失蹤與摔倒報(bào)警信號(hào)，并及時(shí)的通過315接收模塊接收到報(bào)警信息，并通過報(bào)警模塊輸出報(bào)警信息，下圖所示清晰的畫出老人失蹤與摔倒報(bào)警系統(tǒng)接收部分的總原理框圖：

3.結(jié)論

本設(shè)計(jì)老人失蹤與摔倒報(bào)警系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念是根據(jù)現(xiàn)今社會(huì)龐大的老年人群體提供一種保障安全與健康的裝置，該裝置可以及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)到老年人突發(fā)的一些失蹤與跌倒等險(xiǎn)況，保障老年人遇到危險(xiǎn)時(shí)在黃金時(shí)間得到救護(hù)，提高老年人的生活質(zhì)量，減輕家庭與社會(huì)的壓力。本裝置是基于單片機(jī)AT89S52設(shè)計(jì)而成的，通過芯片軟件程序內(nèi)容來控制電路的工作方式，進(jìn)一步通過硬件電路實(shí)現(xiàn)所有功能，其中硬件主要模塊包括單片機(jī)、震動(dòng)傳感器模塊、315發(fā)射接收模塊、報(bào)警模塊、時(shí)鐘模塊、顯示模塊等，通過這些硬件模塊相互聯(lián)系相互控制，最終實(shí)現(xiàn)的功能可準(zhǔn)確檢測(cè)老人失蹤、意外摔倒的情況，并可在設(shè)定檢測(cè)范圍十米內(nèi)及時(shí)通過手動(dòng)或自動(dòng)的方式發(fā)出報(bào)警信號(hào)，此外還附加時(shí)鐘液晶顯示功能、定時(shí)等功能。本裝置的設(shè)計(jì)立意實(shí)用、系統(tǒng)可靠準(zhǔn)確，體積小便于攜帶，簡(jiǎn)單容易操作，成本低廉，有較高的推廣價(jià)值和市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。此類裝置的立意與研究也是豐富中等職業(yè)教育電子專業(yè)教學(xué)著重培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力、綜合創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)新改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭天祥. 51單片機(jī)C語言教程.北京：電子工程出版社，2009.

[2] 吳金戌，沈慶陽.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2003.12，26-38.

[3] 魏立峰，王寶興 .單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2005.