论文导读:人口老龄化已成为世界范围的社会问题,老人监护需要消耗大量的人力物力。本文设计了一种基于GSM网络的人体血压、温度等参数的无线监测仪器。由传感器采集体征信息送入MCU,当数据异常时自动报警并通过GSM网络以短信形式把信息发送医护人员或家人。该系统由GSM通信电路、血压及脉搏检测电路、人机接口电路和控制单片机及外围电路组成,能够实现对人体温度、血压、脉搏等的参数的采集和GSM无线发送。
关键词:人体参数,无线监测GSM网络
1概述人口老龄化已成为世界范围内的社会问题,是社会发展的必然阶段。老人护理消耗大量的人力、物力,同时家属等护理人员对表征老人健康的一些生理参数如血压、脉搏、体温等专业知识知晓率低,不利于健康状况异常的及时发现和处理,容易引起意外事故的发生或病情的恶化。传统的监护仪器体积通常比较大,而且价格昂贵,主要应用于医院等专业场所,大部分没有无线传输功能,不能在医院以外的地方,如家庭、野外等环境下使用。本文设计了一种基于GSM网络(移动电话网络)的人体健康状况无线实时监测仪器,类似随身听,实现对表征人体健康状况的生理参数(体温、血压等)的实时检测,当出现异常情况时进行现场报警,并以短信的形式将异常信息发送护理人员及家属,甚至可以发送给医生或医院等医疗机构,对老人异常状况及时做出处理。
2硬件电路设计2.1系统组成结构
本设计结构框图见图1所示。主要由单片机、语音电路、LCD显示电路、键盘、血压检测、脉搏检测、体温检测、GSM通信模块组成。 图1 系统结构框图
2.2无线网络
GSM通信模块选用德国西门子公司的TC35i,具体结构框图如图2所示。TC35i模块采用40引脚的ZIF连接形式和应用处理器连接。通过ZIF 连接器提供了应用所需的数据、语音信号和电源线。共有40个管脚,通过一个ZIF(Zero Insertion Force)连接器引出。

图2:TC35i模块结构示意图
TC35i 模块通过ZIF 连接器提供给用户4 个应用接口:电源接口(1-10)、串行接口(18、19)、两路音频传输接口、SIM卡接口(24-29)。而在数据传输系统中通常用到其中的3个接口, 即: 电源接口、串行接口、SIM卡接口。免费论文参考网。模块与单片机的接口电路如图3所示。

图3TC35i模块与单片机的连接电路
2.3 体温检测
体温检测选择Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20, 它是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器, 3引脚封装, 可以大大节省系统资源。免费论文参考网。DS18B20与单片机的硬件连接如图4所示。

图4 DS18B20引脚图图5 :血压及脉搏检测示意图
2.4 血压及脉搏检测
血压、脉搏的电子检测技术已经比较成熟,本设计直接从电子式血压计取测量结果,检测方案见图5,由送显示的数据引出发送到MCU。该方案测量的数据准确、专业,减少由于测量方法等原因造成的误差,提高系统可靠性,同时又能够节省开发周期。
3软件设计3.1 系统整体软件设计
系统整体软件流程图如图6所示。其中测量部分由无线收发子程序、温度检测子程序、血压脉搏数据处理子程序等组成。

图6 系统软件流程图
3.2 通信软件设计
(1)AT指令简介
AT即Attention,AT指令集是从终端设备或数据终端向终端适配器或数据电路终端设备发送的。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。控制器通过AT 指令控制TC35i模块, 本设计的短消息格式就是这种格式。
(2)基于单片机的短消息发送程序设计
指令内容均为ASCII码,短消息的中文编码方式为UNICODE码。所以单片机通过AT指令控制TC35i模块时,发送的数据必须经过代码转换。由于汉字数量众多,单片机资源有限,所以必须把短信内容中涉及到的汉字的UNICODE码放入单片机存储器内部。免费论文参考网。短信发送子程序的流程图见图7所示。

图7 TC35i数据发送流程图
4 结束语本系统是为全国大学生“挑战杯”竞赛参赛作品,样机已研制成功,运行稳定可靠,获得了河南省三等奖的好成绩。
参考文献:
【1】 昭彰奎,GSM 数字移动通信应用系统,北京: 国防工业出版社, 20011
【2】 朱步楼,人口老龄化问题及其对策研究[ J] .人口与计划生育, 2005, (7)
【3】SIEMENS,AT Commands for GPRS,[ Z]120001
【4】SIEMENS,TC35 / TC37 Hardware Interface Description ,Version: 04.00
【5】周嵘,家庭GSM短消息遥控监测装ZP,中国专利,ZL02217548.2,2002.05.17
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