摘要：本項目主要針對社會上的弱勢群體和身體健康需要細心照顧的人群，如空巢老人的健康安全問題。智伴系統采用51單片機為嵌入式核心板，搭載體溫、脈搏、血壓等檢測傳感器，將采集到的數據顯示在顯示屏上，定時將老人的身體數據通過GSM模塊發送到的監護人手機上，一旦老人身體出現異常則開啟報警功能，并能及時向監護人發送報警信息。

　　關鍵詞：單片機;智能控制;傳感器

　　0引言本文研究內容的是基于51單片機控制脈搏、血壓、體溫傳感器等模塊去監測人體健康信息，通過監測數據判斷身體機制是否正常。如果不正常則通過GSM模塊向監護人手機發送報警信息，使監護人實時了解被監護人的人體數據信息[1]。

　　1硬件設計

　　1.1設備硬件整體構造

　　智伴系統配備STC89C52最小系統[2]，血壓傳感器、脈搏傳感器，GSM無線傳輸模塊。通過無線傳輸將傳感器采集信息遠程發送到上位機。

　　單片機論文范例：電子工程技術在單片機中的技術應用

　　1.2單片機最小系統采用STC89C52為核心開發板，STC89C52支持i2c,spi等通信協議，有一個全雙工的串行接口，實現單片機與其他設備之間的串行數據傳輸，可作為全雙工異步通信收發器使用，也可作為同步移位器使用。STC89C52功耗低，帶寬高，采用經典的MCS-51內核，ISP可擦除編程經過大量改進性能較其他51系列微處理器性能更高。

　　1.3血壓傳感器模塊為了確保智伴系統獲取血壓值的準確性，本設計采用ASDX001數字壓力傳感器。ASDX001數字壓力傳感器準確性高，響應速度快，抗干擾能力強，是一個理想的血壓收集的模塊。同時它的體積小便于攜帶，能夠提供有效的數據信息。

　　1.4脈搏傳感器模塊對于脈搏心率的測量采用的是光電反射式模擬傳感器PulseSensor[3]。該傳感器對光電信號進行濾波，然后放大得到輸出模擬電壓的值。然后通過單片機將模擬信號轉換為數字信號，通過簡單的計算可以得到心率和脈搏等有效數據。該傳感器使用方便，體積小便于攜帶，可靠性強。

　　1.5體溫傳感器模塊

　　體溫檢測采用MLX90614,該模塊是一款紅外非接觸式傳感器，具有高精確度和高分辨率，溫度分辨率為0.01℃，測溫范圍是-70℃到382.2℃，在室內的誤差在0.02℃，是一個理想的溫度檢測模塊，可以為智伴系統提供穩定的溫度檢測信息。

　　1.6GSM無線傳輸模模塊

　　該模塊采用SIM900a和無線控制模塊發送短信，它屬于雙頻gsm/gprs模塊，完全采用smt封裝形式，sim900a性能穩定，外觀精巧，性價比高，能滿足多種需求。sim900a可以低功耗實現語音、sms、數據和傳真信息的傳輸。

　　另外，sim900a的尺寸小，能適用于應用中的各類設計需求，尤其適用于緊湊型產品設計[6]。將模塊與51系列單片機電平電壓5V的連接應為：5VT口到單片機P3.0端，5VR口到單片機P3.1端，連接到DC5V以保證穩定性，SIM900AGND與單片機的GND連接。在電平電壓為3.3V的接入口中，TXD終端可以接收到5vr模塊和RXD模塊5vt。單片機的GND可接模塊的GND，VCC單片機模塊可接直流3.3V。

　　2系統軟件設計

　　智伴系統使用STC89C52為處理器，對血壓、脈搏、溫度傳感器的數據進行處理。對于血壓的檢測采用AD通道采樣，檢測信號分為兩路信號。壓力傳感器的信號經過放大送到AD1，作為靜態血壓信號，經過電路的隔直后經過AD2作為脈搏波信號。采樣的信號經模塊處理最后得到舒張壓和伸縮壓。脈搏信息的采集，采用IBI算法[4]，根據采集的脈搏信號，通過ad模塊轉模成單片機可識別的數字信號，將數字信號再傳回單片機。通過MLX90614實時檢測人體的溫度變化，并將采集的值傳回單片機。檢測到不正常的數據，通過GSM無線傳輸模塊發信息給監護人手機。

　　3實驗測試結果

　　本設計通過對硬件設計以及軟件設計經過不斷設計可以實現以下功能：(1)實現身體的體溫、脈搏、血壓進行準確的測量;(2)通過LED1602顯示檢測人體信息數據;(3)對于異常數據，通過GSM模塊，發送信息到監護人手機上。本設計通過大量數據分析，考慮到身體日常活動可能造成數據異常，根據數據異常持續時間對報警進行分級對于五秒內的數據異常不報警，對于脈搏低于六十，體溫低于35.5℃進行強報警。其他異常數據一分鐘內多次檢測，依舊異常將信息發送到監護人手機上。將體溫傳感器貼著皮膚，將脈搏傳感器正面輕按在食指上，利用袖帶，壓力傳感器采集人體血壓。將各項數據顯示在lcd1602顯示屏上。為人體各傳感器測量人體數據值。(其中H代表最舒張壓壓，L代表收縮壓，27.5為手指溫度，pluse代表脈搏一分鐘65次)當數據異常持續時間長。

　　4總結與展望

　　在本次項目中我采用了現在stc89c52作為本次項目的核心，stc89c52功能強大處理速率快。也使用了比較先進的無觸碰體溫測量和血壓模塊，脈搏傳感器及GSM遠程傳輸模塊。

　　對于人體進行數據檢測，對于突發情況緊急短信通知監護人。本系統智能便捷，方便，實用。在現在疾病頻發的時代，對于人體數據的監測能很大條件下改善人體健康。以后在醫療市場也會得到普遍的使用，實用價值高。同時通過本項目也讓我學以致用，通過科技去改善人類的生活為社會發展做出自己的貢獻。對于這個項目還有改進的地方，添加GPS對老人的位置進行定位，方便找到老人的位置，還有一鍵報警的功能，讓老人遇到意外情況，緊急報警。配合GPS將老人的位置一同發送出去，保障老人的實時安全。

　　參考文獻

　　[1]吳卿.基于STM32的健康監護系統的設計[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學,2016.

　　[2]邢麗華，高志鵬，吳茹石.基于SPEAr320和STM32的GLC設計[J].工業控制計算機，2014，27(1)：133-134，136.

　　[3]李娜,劉博涵.基于單片機的無線脈搏檢測系統的設計[J].電子世界,2016(11).

　　[4]仝兆景,時俊嶺,李月,等.基于無線通訊技術脈搏檢測儀的設計與實現[J].計算機測量與控制,2017,25(1)： 242-244.

　　[5]孫旭東,張躍.基于AD8232和MLX90615的心電與體溫測量系統設計[J].傳感器與微系統,2014,33(9)：81-84.

　　[6]韓天.基于GSM無線遠程通信的人體生理參數采集傳輸系統[D].長春：吉林大學,2011.

　　作者：翟雨佳，葉周宇，張琳，潘昊飛，凌應花