發(fā)布時(shí)間：2020-11-03 04:23

　　 受獨(dú)生子女政策,我國(guó)人口結(jié)構(gòu)發(fā)生著巨大的變化,大城市中老年人比重加大。而未來(lái)社會(huì)中,受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的影響,人們的工作負(fù)擔(dān)越來(lái)越重,在工作之余很難有更多的精力照顧老人,這導(dǎo)致了越來(lái)越多的獨(dú)居老人不得不自己料理生活起居。一旦發(fā)生意外,常常不能及時(shí)被人發(fā)現(xiàn)和得到救助,往往造成令人遺憾和不可挽回的后果,因此對(duì)獨(dú)居老人的監(jiān)護(hù)已經(jīng)成為亟待解決的社會(huì)問(wèn)題。 本文提出了利用無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計(jì)獨(dú)居老人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的方法,討論了相關(guān)的軟硬件設(shè)計(jì),并在傳統(tǒng)的單片機(jī)控制系統(tǒng)中使用收發(fā)一體射頻單芯片nRF401及單向射頻模塊,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。獨(dú)居老人無(wú)線監(jiān)護(hù)系統(tǒng)通過(guò)在室內(nèi)設(shè)置各種監(jiān)護(hù)參數(shù)傳感器,對(duì)老人是否活動(dòng)及其日�；顒�(dòng)規(guī)律進(jìn)行監(jiān)測(cè),并以無(wú)線方式將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到小區(qū)監(jiān)護(hù)中心,由監(jiān)護(hù)人員來(lái)對(duì)無(wú)人照顧的老人進(jìn)行統(tǒng)一的日常監(jiān)護(hù)。有異常發(fā)生時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向監(jiān)護(hù)人員發(fā)出警報(bào)。系統(tǒng)還設(shè)有緊急報(bào)警和撤防功能,在有緊急事故發(fā)生或者老人外出時(shí),均可通過(guò)相應(yīng)功能進(jìn)行報(bào)警或關(guān)閉系統(tǒng)以防止引起系統(tǒng)誤報(bào)警。 本文重點(diǎn)做了以下幾個(gè)方面的研究:研究單片機(jī)控制的基本原理和設(shè)計(jì)方法;匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì);監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),其中硬件上完成了用戶端數(shù)據(jù)采集電路、微處理器控制電路和無(wú)線接收電路、時(shí)鐘電路、nRF401射頻收發(fā)電路等的設(shè)計(jì)及小區(qū)控制中心功能架構(gòu)設(shè)計(jì);軟件上闡明了主控制器各功能模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法,編寫(xiě)了數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)定時(shí)發(fā)送、報(bào)警及系統(tǒng)撤防等功能模塊程序,并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)無(wú)線通信協(xié)議。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TP277
【部分圖文】：

時(shí)都可能受到來(lái)自相鄰或相近用戶的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)干擾，如果主控制器不能夠做到正確識(shí)別數(shù)據(jù)來(lái)源，提取真實(shí)有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，就無(wú)法真正反映出用戶端的確切情況，勢(shì)必影響監(jiān)護(hù)的準(zhǔn)確度，因此在對(duì)信號(hào)進(jìn)行發(fā)射前必須作編碼處理。通過(guò)編碼給每個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的地址，以之作為數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的識(shí)別碼，在同一用戶端的主控制器模塊再作相應(yīng)的地址識(shí)別和解碼，從而達(dá)到識(shí)別數(shù)據(jù)、避免干擾的目的。因此，數(shù)據(jù)采集模塊主要由室內(nèi)監(jiān)護(hù)參數(shù)傳感器、編碼器和射頻發(fā)射模塊構(gòu)成。通過(guò)傳感器獲取老人活動(dòng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)經(jīng)編碼器編碼后通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊傳送給用戶端主控制器。主控制器由室內(nèi)單向數(shù)據(jù)接收電路、譯碼器、單片機(jī)控制系統(tǒng)、時(shí)鐘芯片、無(wú)線收發(fā)單元、報(bào)警電路及布防和撤防電路組成。通過(guò)單片機(jī)控制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，初步分析處理并存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，并與小區(qū)監(jiān)護(hù)中心進(jìn)行通信。小區(qū)監(jiān)護(hù)中心部分則主要負(fù)責(zé)定時(shí)接收各個(gè)用戶單元發(fā)來(lái)的監(jiān)護(hù)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)并自動(dòng)指示各用戶的情況，接收?qǐng)?bào)警信號(hào)及與各個(gè)用戶間進(jìn)行無(wú)線通信的功能。整個(gè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 2-1 所示。

圖3-3 RSET值和溫度關(guān)系曲線Fig.3-3 RSETvs. Temperature后功能設(shè)置 MAX6509 內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)滯后網(wǎng)絡(luò)用來(lái)提被測(cè)溫度接近溫度觸發(fā)點(diǎn)時(shí)避免輸出發(fā)生抖動(dòng)。滯后網(wǎng)絡(luò)的引腳 HYST 來(lái)實(shí)現(xiàn)。HYST 引腳是一個(gè) CMOS 的兼容性輸高電平或者低電平可設(shè)置 2 ℃或 10 ℃兩種滯后功能：接 10 ℃；接 GND 時(shí)溫度滯后為 2 ℃。HYST 腳不可懸空，并 或 VCC，接入其他輸入電壓值時(shí)將引起補(bǔ)給電流增大。發(fā)信號(hào)輸出 MAX6509 的第 3 腳 OUT 引腳為開(kāi)漏極輸出為高電平狀態(tài)，當(dāng)被測(cè)溫度達(dá)到溫度門限檢測(cè)值時(shí)，該腳電觸發(fā)信號(hào)，并將一直保持該信號(hào)，直到被測(cè)溫度重新返回到由于存在滯后網(wǎng)絡(luò)的作用，不同型號(hào)芯片 OUT 腳輸出信應(yīng)不同。根據(jù)后綴的不同，MAX6509 分為加熱型溫度開(kāi)關(guān)兩種類型。具有 H 后綴的芯片為加熱型溫度開(kāi)關(guān)，傳感器對(duì)開(kāi)關(guān)動(dòng)作”是在低溫到高溫過(guò)程中發(fā)生[14]：當(dāng)被測(cè)溫度上升點(diǎn) TTH時(shí)，芯片 OUT 腳狀態(tài)反轉(zhuǎn)輸出低電平信號(hào)；當(dāng)被測(cè)

圖 3-4 輸出信號(hào)/OUT 與觸發(fā)溫度 TTH的響應(yīng)關(guān)系Fig.3-4 Response relation between /OUT and temperature TTH輸出信號(hào)與觸發(fā)溫度 TTH及滯后之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 3-4b)2 ℃，門限溫度為-40 ℃，則當(dāng)被測(cè)溫度下降到-40 ℃時(shí)，MT腳將輸出低電平信號(hào)，直到被測(cè)溫度再次上升到-40 ℃+設(shè) ℃時(shí)為止，該信號(hào)才停止輸出。圖 3-4c) 給出了對(duì)應(yīng)上出信號(hào)對(duì)被測(cè)溫度的響應(yīng)情況。為了確保溫度觸發(fā)點(diǎn)精確并使用時(shí)應(yīng)先根據(jù)實(shí)際用途選擇正確的芯片型號(hào)。度數(shù)據(jù)采集開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì) 作為一個(gè)高度集成的溫度開(kāi)關(guān)9 對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可以直接產(chǎn)生一個(gè)具有較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力驅(qū)動(dòng)后續(xù)編碼發(fā)射電路，這可以使在設(shè)計(jì)省去了外設(shè)放大及根據(jù) MAX6509 的特性設(shè)計(jì)出的數(shù)據(jù)采集電路如圖 3-5 所示
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 唐明霞;獨(dú)居老人無(wú)線監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];哈爾濱理工大學(xué);2007年

2 賀新穎;用于社區(qū)醫(yī)院的無(wú)線心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2012年

3 李向陽(yáng);面向情境感知的數(shù)據(jù)融合研究[D];南京郵電大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2868088