关键字 |
| 血压模拟电路、双波段GSM调制解调器、单片机、温度传感器。 |
介绍 |
| 独立或专用嵌入式系统存在缺点,它总是刚性,它限制的移动运营商,需要个人存在控制和监控流程或参数[1 - 3]。自动监测和控制各种参数通过短距离无线通信的使用方法是使用[4 - 6]。然而这样的系统限制传输和远程终端之间的距离。总是喜欢用无线遥测系统为生物医学应用这些生物信号可以观察到在生活条件。另一个版本的短距离通信方法被一些研究者采用蓝牙技术[7]。GSM提供全球通信和GPS也提供本地化物体在地球上任何地方的能力。的研究人员建议使用GSM与全球定位系统(GPS)技术监测病人的生物医学参数从远程终端(8、10、11)。GSM / GPS通信的应用方法不限制任何特定的参数,它们甚至用于汽车跟踪[9]。岁老人/病人需要不断监控他们的健康状况甚至当他们离开他们的家。 |
| 拟议的工作的目的是研究在多个生物医学参数异常,通知通过短信来临时使用GSM通信网络。硬件和软件的设计紧凑,可靠和低成本实现远程监控系统进行了研究。在此系统中,监测模拟生物医学参数实现对模拟血压和体温。在发生任何异常,它警告信息在液晶显示器以及将短信发送给医生的使用/照顾别人的手机和蜂鸣器提醒周围的人,向他们寻求帮助。 |
硬件的系统 |
| 在本文中,我们提出了一个GSM使嵌入式系统模拟生物医学参数监测和控制系统。该系统有两个模块,一个系统模块,另一个是移动模块或一个手机。它利用GSM架构&设备为移动通信传输生理参数的状态的人授权人的手机。在这个提议系统,两个系统模块和移动模块(手机)可以作为发射器和接收器,因为它是一个双向的通讯系统。系统模块,该模块是基于单片机的,收集所有传感器的数据和比较对任何异常偏离他们的设置值。的偏差;它发送一个短信照顾别人的手机以及生物医学的新值参数。 |
| 系统响应短信发送的医生或看守,验证真实性(密码),然后发送一个回复短信。由响应短信发送这个系统,医生或临时可以知道的人或病人的健康状况。图2显示了系统框图。硬件两部分即系统模块和远程模块(手机)(图中没有显示)。 |
| 这个提议系统的硬件特性包括所有标准的嵌入式系统的通用组件。很少有硬件组件的细节; |
| 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。(NIBP) |
| 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液晶显示装置。 |
| 4.10紧急开关 |
| 4.11电源。 |
| 4.1嵌入式单片机:单片机是这个系统中最重要的部分。它控制所有子系统像ADC,血压模拟器电路、GSM调制解调器和液晶显示器等。控制器选择这项工作是Atmel 89 c51和它所有的控制活动的系统通过执行一个程序存储到flash程序内存。这是一个8位单片机与公布内部flash程序内存的字节,256字节数据存储器和我/ O端口。它还包括一个全双工串行UART和内部定时器/计数器。这是一个理想选择紧凑的E。为这样的应用程序设计 |
| 4.2温度传感器:这个项目是LM35温度传感器的选择。它是一个标准的半导体传感器适合的温度范围-50°C + 150°C。是把人的身体和它产生10 mv / 0 c的体温。这个信号是适当放大和美联储ADC。 |
| 4.3信号调节放大器:信号调节仪表放大器用于线性化LM35D温度传感器的信号。它基本上是一个非反相放大器,这是适合D。C放大。除了放大,它提供了高输入阻抗传感器部分,避免装载的传感器电路。温度传感器LM35D产生一个电压比例°摄氏度。它产生10 mv /°摄氏度。例如,在35°C,从LM35D是350毫伏电压输出。0809的分辨率ADC 20毫伏特。这意味着一个二进制数变化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。这个电压可以通过放大20 LM35D传感器的输出。这一阶段提供了一个获得20的输入信号。见下面的电路图,IC LM324(四Op - Amp)形式信号调节单元的重要组成部分。 |
| 4.4血压电路:血压(BP),有时被称为动脉血压,施加的压力循环血液的血管壁,并主要生命体征之一。使用时没有进一步规范,“血压”通常是指体循环动脉压。在每个心跳、血压变化之间的最大(收缩压)和最小(舒张压)的压力。血压的循环主要是由于心脏的泵作用。血压没有进一步规范通常指系统性动脉压测量在一个人的上臂和测量肱动脉的压力,主要在上臂动脉。人的血压通常是表达的收缩压/舒张压,以毫米汞(毫米汞柱),例如120/80。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。 These analog signals are fed to two separate channels of the ADC. The ADC converts these analog signals to 8-bit digital values and provides them to the microcontroller. 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负责把模拟信号转换成二进制数。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读取数字数据。一个8位逐次逼近型ADC使用0809年。 |
| 4.6双波段GSM调制解调器:这是一个无线调制解调器,可以通过GSM网络发送和接收数据。它需要一个SIM卡和GSM网络的连接。它由建在TCP / IP栈。GSM调制解调器与嵌入式系统通信的帮助下命令。它作用于两个频率即900 MHz和1800 MHz卫星上行链路和下行。因此它被称为双重乐队GSM调制解调器。这个调制解调器设计使用RS232标准,因此,在连接到控制器,RS232 TTL电平转换器是必需的。 |
| 4.7用户识别模块:GSM的关键特性之一就是用户识别模块(SIM),通常被称为一个SIM卡。SIM是一个可拆卸的智能卡包含用户的订阅信息和电话簿。 |
| 4.8短消息服务(SMS)短消息服务(SMS)是手机用户中流行的廉价和方便的交流方法。由于短信技术的使用是一个廉价、方便、灵活的方式传递数据,研究人员正试图将这些技术应用在许多不同的领域。等领域,SMS技术之一,可以作为成本效益和更灵活的方式将远程监控和控制。 |
| 4.9液晶显示装置:这个系统有一个液晶显示模块。一个2行16字符类型与背光液晶模块设备使用。控制器将信号发送到液晶模块通过其港口。 |
| 4.10紧急开关:在发生任何异常,如果病人或个人按下紧急开关,蜂鸣器提醒周围的人并向他们寻求帮助。 |
| 4.11电源单元:——因为这个乐器是由病人移动时。因此,至关重要的是,整个病人的工作单元必须设计在电池。它由可充电电池,滤波电容和电压调节器。电池可以通过普通的充电器充电。 |
SOFTWRE实施 |
| 因为这个系统作为一个专用的嵌入式系统,实现软件开发没有任何通用操作系统的使用。系统程序是用汇编语言编写,因为它产生的最紧凑的十六进制代码。系统从重置条件位置电流时。控制器执行计划并执行以下任务的顺序排列的。 |
| •初始化单片机端口配置。 |
| 初始化串口,设置波特率,使其中断系统。 |
| •初始化液晶显示器,并设置其参数。 |
| •在液晶显示最初的标题信息。 |
| •监测生物参数的开始。 |
| •开始ADC和扫描每个通道ADC。 |
| •获得NIBP值,从温度传感器通过ADC和体温值显示在液晶显示器。 |
| •比较现值与它们的内部设置值。 |
| •如果任何参数异常,在LCD上显示一条消息打开蜂鸣器和等待禁用按钮按规定时间内。 |
| •如果禁用按钮被按下在规定的时间内,它禁用报警并再次回到监控病人的参数。 |
| •准备短信包含生物参数的值。 |
| •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病人的参数。 |
实验结果与讨论 |
| 老年人的问题/病人所试图解决在早些时候提出的系统。这个系统已经证明其可行性与GSM连接为生物医学参数监测和医疗急救的暗示。它的目的是让一个人的生物参数自动测量从任何地方,没有距离的限制,利用GSM移动通信技术,从而建立生物医学参数的范围扩展到无限的范围。自己可以要求帮助的人按下一个按钮或开关连接到仪器只要他不舒服。 |
| 如果没有人帮助的人,单片机重新获得数据和准备一个简洁的短信和发送信息通过GSM调制解调器的手机医生/照顾别人受影响的人。它可以帮助这样的人及时得到至关重要的帮助。因此它可以帮助残疾人和老年人。也作为救生工具危重病人。 |
| 从上面的讨论中很明显,系统自动,无线,便携式和所有的生物医学的交流参数以及照顾别人的人的位置/医生的手机。 |
| 这个短信的细节如下:SYS = 118(收缩压力),来描述= 013(舒张压)& BT = 033(体温)。 |
结论 |
| 这项工作的目的是设计和实现一个低成本的GSM启用模拟生物医学参数利用Atmel 89 c51单片机监控系统。设计和开发的系统成功地在实验室中。系统设计使用如此多的技术,如传感器、数据采集、生物医学仪器与GSM和我们必须选择合适的技术设计。开发系统是简单的,低成本和饮用。工作的最终目标是为了减少住院和援助成本和增加病人及其家人的生活质量。该系统运行可靠,可以通过人们患上各种各样的疾病。相信,病人的其他人群如老人可能大大受益的创建类似的设备。唯一的缺点可能非GSM网络的可用性。然而,很少GSM连接可能不可用。在这样的情况下,系统不能发送信息,但store-forward GSM的建筑特性使交付的短信很少迟到。 |
数据乍一看 |
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引用 |
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