基于老年群體的智能手環的設計與探討

高宣爽　許思琦　董雪晴

摘 要：十八屆五中全會提出十三五規劃中，人均預期壽命提高1歲，達到77.34歲，預計到2020年我國65歲以上人口將達1.67億，占全國總人口的10.1%，這些數據都說明人口老齡化正在逐步走進我們的生活。本項目的研究主要是針對老年人身體機能下降易患疾病并且伴有糊涂，容易發生不可預料的情況，比如，突發疾病的情況、走失這類情況。本項目研究的多功能手環也是此類產品今后發展的一個縮影。

本項目研究的老年多功能手環擁有幾項功能分別是：監測使用者的心率及血壓，并測得保存數據，在緊急情況下的報警功能，對使用者進行定位。根據設計任務，本系統由主控模塊、定位與報警模塊、存儲顯示模塊，信號采集模塊構成。

關鍵詞：監測；定位；報警；智能

模塊的詳細設計

1.主控模塊

1.1 主控模塊電路的組成

主控模塊是由型號STC89C51單片機組成。主要特性如下：

1）工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機）/3.8V～2.0V（3V單片機）。

2）工作頻率范圍：0～80MHz。

3）ISP/IAP，可以通過RxD（P3.0），TxD（P3.1）串口直接下載用戶的程序，速度很快。

4）PDIP封裝。

1.2 主控模塊電路的工作原理

單片機由最小系統組成，為使單片機可以自動完成賦予它的任務，就需要把要完成的任務編成指令即程序儲存在存儲器中，存儲器由許多存儲單元組成，每個存儲單元都有固定的存儲地址，執行程序時就可以把指令一條條取出并加以執行。

2 .定位與報警模塊

2.1信號報警電路的組成

內置GPS定位系統，報警由信號源、傳感器電路、放大器、報警電源控制電路和聲音報警電路組成。報警電路主要是由蜂鳴器組成。這里用有源蜂鳴器。

2.2 報警模塊電路的工作原理

報警模塊分為手動報警和布防報警兩個部分。當有突發情況需緊急報警時，可人為按下報警鍵進行報警；當切換到布防報警功能時，檢測到人體失去信號時，可自動報警并顯示所在位置，蜂鳴器會發出聲音進行提示。

3 信息存儲顯示模塊

3.1 信息存儲顯示電路的組成

信息存儲顯示利用人讀縮微影像技術輸入和存儲個人基本信息，當發生突發狀況時，通過按鍵可顯示相關信息。如圖1所示。

3.2 信息存儲顯示電路的工作原理

手環戴在手臂上隨時隨地的輸入信息，同時不斷進行信息傳遞，將輸出的電信號進行模數轉換、數據處理和顯示，每隔5min時間將數據進行刷存儲。

4 .信號采集模塊

4.1 信號采集模塊電路的組成

4.2 信號采集模塊電路的工作原理

這里采用的是最常見的電阻應變片式的壓力傳感器。它優點是溫度特性好，減小溫度變化帶來的誤差。膜片上的壓力使得電橋不平衡，從而產生一個差動的輸出信號，這種結構的基本特性之一是它的差動輸出電壓U與偏置電壓U成正比關系，這種關系隱含壓力測量精度直接決定偏置電源的容限值，當四個橋臂電阻達到相應的關系時，電橋輸出為零，或則就有電壓輸出同時，它也能提供一種溫度補償最通用的方法。傳感器采用恒壓源供電，電壓在15V左右，經過R40和R30分壓，點5、6、7有相同的電壓。

通過此次的課題研究，我學習到了很多的電子知識，培養了出現問題、分析問題、解決問題的能力。在此，還感謝指導老師盡心的指導和學長們熱心的幫助。

參考文獻：

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