居家老人无线监测报警系统的设计

论文摘要

近年来,随着经济的快速发展,年轻人的工作压力越来越大,往往疏忽对家庭的照顾。由于老人独自呆在家中,缺少必要的照顾,家庭安全无法得到保障。伴随着年龄的越来越大,老人身体健康状况不稳定,病痛更是避免不了的。老人在家突然发病而错过最佳治疗时间,会给年轻人留下很大的遗憾,若因错过最佳治疗时间导致老人故去,这更是莫大的不幸。为更多的关爱居家老人,本文设计了“居家老人无线监测报警系统”,该系统能够通过监测老人的生命信息参数,在危急时刻发送报警信号为生病老人赢得最佳治疗时机。居家老人无线监测报警系统的硬件主要由腕带式生命信息采集终端模块、家居安全防范报警模块和系统中心控制模块三个部分组成。腕带式生命信息采集终端模块主要由数据采集部分和无线传输部分组成。数据采集电路通过手腕上的体温传感器和脉搏传感器来获取老人的体温和脉搏跳动等生命数据信息。腕带式生命信息采集终端模块的单片机对采集到的体温和脉搏信息进行超限判断,由无线传输部分把报警数据信息传送给主控制器。家居安全防范报警模块主要有报警信息采集电路和编码发送电路组成。报警信息采集电路通过家庭内部设置的热释电红外传感器采集电路、烟雾传感器采集电路、煤气传感器采集电路、声音采集电路等采集相应的安全防范信息,通过编码电路和无线发射模块发送给放在客厅位置的主控制电路,由超再生接收电路和译码电路将信息传送到主控制器。主控制器对发送来的数据进行是否报警信息的判断,一旦确认报警,通过家居对外通信模块将报警信息发送出去。家居对外通信模块通过自动拨号与外界联系,如果家中出现什么警情,系统可自动播出预先设置的电话号码或发出报警信息,进行报警。居家老人无线监测报警系统软件主要是针对腕带式生命信息采集终端模块和主控制电路模块两大部分而设计的。单片机控制系统初始化参数,接收腕带式生命信息采集终端模块和家居安全防范模块发送过来的数据信息,主控制电路判断该数据信息是否为报警信息,主控制电路一旦确认是报警信息,立即通过家居对外通信模块将报警信息发送出去,否则,视为误报警,不发送报警信息。论文将单片机和无线传输方式应用在居家老人无线监测报警系统中,系统采用无线传输解决了家庭布线的烦恼,硬件和软件都采用了模块化设计。系统采用无线方式对居家老人的生命信息状况进行监测,降低了独居老年人发生事故的风险。系统易于灵活实现多个监护参数的设置和数据的实时传输。单片机电路和无线收发技术有机的结合在一起应用于居家老人无线监测报警系统。居家老人无线监测报警系统具有成本低,性能完善,可靠性高,易于安装、维护等优点,拥有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 系统研究的背景和意义
• 1.2 系统国内外发展现状
• 1.3 系统的组成和功能
• 1.4 系统设计方案
• 1.5 本文的创新点
• 本章小结
• 第二章 系统的硬件设计
• 2.1 中心控制电路的设计
• 2.1.1 主控制电路组成框图
• 2.1.2 主控制电路的设计
• 2.1.3 家居对外通信模块的设计
• 2.2 腕带式生命信息采集终端的设计
• 2.2.1 腕带式生命信息采集终端结构框图
• 2.2.2 单片机的选取
• 2.2.3 传感器的选取和调理电路
• 2.2.4 无线传输电路的设计
• 2.2.5 腕带式生命信息终端外观设计
• 2.3 家居安全防范报警模块的设计
• 2.3.1 家居安全防范报警电路结构框图
• 2.3.2 家居安全防范报警电路的设计
• 2.3.3 安防信息无线发送电路的设计
• 本章小结
• 第三章 系统的软件设计
• 3.1 系统的软件结构
• 3.2 中心控制模块软件流程
• 3.2.1 主控制电路软件流程设计
• 3.2.2 NRF24L01无线接收的软件流程
• 3.2.3 译码电路软件解码程序流程
• 3.2.4 DTMF信号收发软件流程
• 3.2.5 语音录放音软件流程
• 3.3 腕带式生命信息采集终端模块软件流程
• 3.3.1 MSP430F1232控制电路软件流程设计
• 3.3.2 温度传感器采集电路软件流程
• 3.3.3 无线发送软件流程
• 本章小结
• 第四章 系统测试以及应用前景
• 4.1 系统硬件测试设备
• 4.2 系统硬件测试
• 4.2.1 直流稳压电源测试
• 4.2.2 传感器报警电路测试
• 4.2.3 语音录入和播放测试
• 4.2.4 振铃检测和模拟摘挂机测试
• 4.3 系统软件测试
• 4.3.1 DS18B20
• 4.3.2 信号音软件测试
• 4.3.3 DTMF编解码软件测试
• 4.3.4 录放音软件功能测试
• 4.3.5 PT2272干扰测试
• 4.4 系统的联机测试
• 4.5 系统的特点
• 4.6 系统的前景展望
• 本章小结
• 参考文献
• 在校期间发表的论文
• 致谢