关键字 |
| 双波段GSM调制解调器,GPS接收器,血压模拟电路、单片机、温度传感器 |
介绍 |
| 嵌入式系统现在广泛使用的设备在各种应用程序一天家庭自动化等农业航空航天和医疗诊断等。从这些设备将获得数据在无线应用程序有非常高的接受。因此无线嵌入式系统中使用。许多的无线技术,如短程无线系统使用433 MHz的ISO 300英尺的乐队,很短的距离内使用蓝牙技术的系统,基于Zigbee无线系统和GSM系统是可用的。这样一种基于GSM和GPS的应用无线嵌入式系统监测模拟真正的血压和体温是本文尝试设计和开发。 |
相关工作 |
| 严厉”是任何独立的专用嵌入式系统的主要缺点,因为它限制了运动的人,需要总是个人存在控制和监控流程或参数[1 - 3]。因此,无线嵌入式系统在这类应用程序更可取。短距离无线嵌入式系统进行自动监测和控制各种参数在使用[4 - 6]。但有一个限制传输和远程单元之间的距离。为生物医学应用程序使用无线遥测系统是有利的,因为这些生物信号可以监控在生活主题。„蓝牙技术”很短的距离的沟通方法也采用一些研究员[7]。GSM促进全球通信和GPS提供能力来定位一个物体在地球上的任何地方。一些作者指出这GSM和GPS技术的使用的病人生理参数的监测和控制远程设备(8、10、11)。这是我以前工作的扩展,只有GSM技术实施;现在正在研究随着GPS设备[12]。 The GSM/GPS communication methods can also be used even for automobile tracking [9]. |
| 拟议的交易异常的研究工作在模拟生理参数和亲密的临时使用GSM网络通过短信。GPS接收机包括纵向&在SMS的纬度值,这样可以实现位置识别。系统紧凑、可靠和低成本。在此系统中,实现模拟生理参数的监测和控制血压,异常的创造生活主题(人类)是不可能的。 |
系统硬件 |
| 这篇论文提出了解释了GSM与GPS结合嵌入式系统模拟生理参数监测和控制系统。系统由两个单位,一个系统单元,另一个是移动单位和一个手机。它使用GSM通信方法促进病人和医生之间的无线通信/保健接受者通过手机短消息。GPS技术用于位置识别的目的。因为它发送长&意大利的一个特定值的地方。因为它是一个双向的通信系统,系统单元和车载设备(手机)可以充当发射机和接收机。GSM和GPS的架构如图1所示。系统单元,这是Atmel的基于89 c51单片机的,收集所有传感器的数据和比较对任何异常设置值。任何偏差的情况;它发送一个短信关心接受者”年代手机连同新值的生理参数。 |
| 系统有能力应对家庭的人发送的短信/医生,验证真实性(密码),然后发送一个应答消息。通过该系统发送的响应消息,医生或家庭的人可以知道老人的健康状况和位置。图2显示了系统框图。 |
| 系统硬件包括以下功能。一些硬件特性的详细信息如下; |
| 4.1嵌入式单片机。 |
| 4.2温度传感器。 |
| 4.3信号调节电路。 |
| 4.4血压电路。 |
| 4.5模拟到数字转换器(ADC)。 |
| 4.6双乐队GSM调制解调器。 |
| 4.7用户识别模块。 |
| 4.8短消息服务(SMS)。 |
| 4.9 GPS接收器。 |
| 4.10液晶显示。 |
| 4.11应急控制器。 |
| 4.12供电。 |
| 4.1微控制器:这是该系统的核心。控制器用于这项工作是Atmel 89 c51和它控制的整体活动,通过执行一个程序存储到flash程序内存。89 c51单片机是一个8位单片机内部flash程序内存8 kb数据存储器256 kb和我/ O端口。它是有一个全双工串行UART和内部定时器/计数器。因此,紧凑的E是一个最佳选择。为这样的应用程序设计。 |
| 4.2温度传感器:LM35温度传感器用于这项工作。这是一个标准的半导体传感器。它的温度范围-50°C + 150°C。它必须固定在人的身体和它产生10 mv / 0 c的体温。这个信号是适当放大和美联储ADC。这是一个真正的参数。 |
| 4.3信号调节放大器:该放大器用于线性化LM35D温度传感器的信号。这是一个非反相放大器,适合D。C放大。它给了高输入阻抗传感器,避免加载传感器电路。°摄氏度LM35D产生一个电压成比例的。它产生10 mv /°摄氏度。0809年ADC 20米利伏决议。也就是一个二进制数变化ADC的输出0809需要20毫伏特的输入。二进制数据相当于35,700毫volt的输入是必需的。这个我们可以得到电压放大的输出LM35D传感器20。这一阶段提供了一个获得20的输入信号。电路图如图3所示,IC LM324(四运算放大器)信号调节电路的主要组成部分。 |
| 4.4血压电路:创建任何异常血压对人类是非常困难的。因此,血压模拟电路提出了这个系统。非侵入性血压(NIBP)测量方法是通过这个系统来测量收缩和舒张压值。两个电位器提供模拟信号,一个代表收缩值,另一个代表舒张值。血压(BP),也称为动脉血压,施加的压力循环血液的血管壁,并主要生命体征之一。“血压”仅仅是指体循环动脉压。它变化之间的最大(收缩压)和最小压力(舒张压)在每次心跳。它是用毫米汞柱的收缩压(毫米汞柱),例如120/80。这些模拟信号是美联储的两个独立通道ADC。ADC将这些模拟信号转换为8位数字值,并提供单片机。 The controller internally compares them with their set point values to find out whether there are any abnormalities. |
| 4.5模拟到数字转换器(ADC):ADC将模拟信号转换成一个二进制数。应用任何模拟信号输入时,它开始转换过程,ADC输入信号转换成二进制值成比例,通过一段时间。当它完成与数字数据转换和准备好了,它表明转换结束信号。控制器现在可以从ADC读取数据。这是一个8位,逐次逼近型ADC 0809。 |
| 4.6双波段GSM调制解调器:它是用来通过GSM网络发送和接收数据。用户识别模块卡和连接到GSM是必要的。它建在TCP / IP栈。它与在命令与嵌入式系统通信。它作用于两个频率900 MHz下行链接和1800 MHz,因此,双波段GSM调制解调器。它被设计为使用RS232标准,因此,在连接到控制器,RS232 TTL电平转换器是至关重要的。 |
| 4.7用户识别模块:GSM的关键特性是用户身份模块(SIM),通常被称为作为一个SIM卡。这是一个可移动的智能卡用户订阅信息和电话簿。 |
| 4.8短消息服务(SMS):这是一个廉价和方便的方法在GSM技术沟通。因为短消息技术的使用是一种廉价、简单且灵活的方式传递数据,现在许多的无线嵌入式系统应用这项技术在许多不同的领域。一个这样的区域是远程医疗的生理参数的监测和控制。 |
| 4.9 GPS接收器:全球定位系统是指一群美国”。国防卫星地球不断旋转。GPS卫星网络不断传输编码的信息,这使得它可以精确地确定地球上的位置通过测量卫星的距离。一般来说,大多数GPS接收器支持n mea(国家海洋电子协会)GPS接收器作为接口模块提供从不同的制造商。许多全球定位系统(GPS)可以通过一个简单的串行链接发送信息。只有TXD和地面销连接。GPS必须设置为9600个基点(或4800),1 8位,奇偶校验,停止位。GPS接收机提出了用于该系统将从GPS卫星接收所需的所有坐标。它将向单片机发送的信息。我们将使用GARMIN GPS模型12 XL。 Because of its compact size and low power operations, it can be incorporated into many portable devices such as the palm, laptop computers, handheld radios, cell phones, automobile navigation systems and space navigation systems. As it is having micro-sized board, the system integration can easily fit GPS functionality into portable products. It has the capability to refresh its data once every second and therefore will be continuously updating the inputs for the microcontroller as the object changes location. |
| 4.10液晶显示:16针模块进行显示,有2行16字符与背光设备使用。控制器将信号发送给该模块通过其港口。 |
| 4.11应急控制器:在任何异常的情况下,这些紧急开关促进环蜂鸣器提醒周围的人,得到帮助。 |
| 4.12电源单元:这个系统是一个可穿戴的病人在运动,因此它是至关重要的,系统对电池工作。它有可充电电池,滤波电容和电压调节器。电池可以正常收取的充电器。 |
软件实现 |
| 因为此系统被设计为一个专门的无线嵌入式系统软件开发没有使用任何通用的操作系统。程序是用汇编语言编写的,因为它产生紧凑的十六进制代码。当电力应用系统复位。控制器执行计划并执行以下任务。 |
| •单片机端口配置初始化。 |
| •串口初始化、波特率设置并启用中断系统。 |
| •液晶显示器初始化和设置参数。 |
| •开始生理参数的监测 |
| •开始ADC和扫描每个通道ADC。 |
| •获得英国石油公司的价值观,从温度传感器通过ADC和体温值显示在液晶显示器。 |
| •比较内部设置值的现值。 |
| •如果发生异常情况,在LCD上显示一条消息打开蜂鸣器和等待禁用按钮按预定的时间内。 |
| •在预定的时间内如果禁用按钮被按下,它禁用报警和监控参数。 |
| •准备短信包含生理参数的值。 |
| •发送短信与GSM调制解调器通过在命令。 |
| •禁用报警并再次回到监控参数。 |
| •GSM卫星标识GSM接收器发送lat长值 |
| •一样单片机接收数据和发送短信。 |
实验结果和讨论 |
| 限制运动的老年人,因为他们的健康状况如前所述试图最小化在拟议的系统。系统与GSM的可行性实验和GPS连接模拟生理数据监测和通知有关人们的医疗紧急情况。这是试图监控模拟生理参数自动地从任何地方的一个人,没有距离的限制,位置识别和利用GSM与GPS技术进行通信,因此将范围扩展到无限的。在紧急情况下帮助的人可以问他自己按一个开关固定在仪器只要他不舒服。如果没有及时寻求帮助,单片机重新获得数据和准备一个消息和发送信息通过GSM与GPS接收器位置和医生的手机/护理人受影响的人。这将是一个方便的设备这样的人及时得到至关重要的帮助。因此作为救生工具危重病人。 |
| 从上面的讨论中很明显,系统是全自动的,无线,便携式,给通信的所有生理参数随着位置的人关心接受者“s /医生的手机。 |
| GSM调制解调器发送的短信的细节如下:SYS = 118(收缩压力),来描述= 013(舒张压)& BT = 033(体温)和细节的位置识别GPS接收器发送的经度和纬度的形式如下:纬度= 1718.8005。N和经度= 07652.6651。E,在谷歌地球将这些值后确定为我们的建筑。甚至我们有交叉验证这些LAT &长值与谷歌地图,确定为我们的研究实验室。 |
结论 |
| 这项工作的主要目的是设计和开发一种低成本的GSM和GPS结合模拟生理参数监测系统使用Atmel 89 c51单片机。在实验室成功开发系统测试。系统利用许多技术,如传感器、数据采集、生物医学仪器、GSM和GPS。我们选择了最合适的技术设计。系统简单,成本低,适于饮用的。这项工作的目的是减少住院和医疗成本和增加沟通病人和家庭之间的可访问性。这是事实,病人的人群如老人肯定会被创建这类设备受益。 |
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数据乍一看 |
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引用 |
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