老人无线呼叫报警器造型设计生大学学位论文

老年摔倒报警仪的设计与实现发布时间：2022-06-17T09:18:23.911Z 来源：《科学与技术》2022年第4期2月作者：齐美晴，周佳伟，仲雪伟，徐铭泽，丛运扬，张琦[导读] 我国每年有大量的老人因为摔倒得不到及时救治，在生命和健康受到威胁的同时，也给家庭带来了沉重的负担齐美晴，周佳伟，仲雪伟，徐铭泽，丛运扬，张琦（沈阳工学院高等职业技术学院，辽宁抚顺）摘要:我国每年有大量的老人因为摔倒得不到及时救治，在生命和健康受到威胁的同时，也给家庭带来了沉重的负担。

本文设计了一种利用STM32F103单片机、ADXL345三轴加速度传感器、GSM通讯和GPS定位模块的老人摔倒报警仪，实现对老人摔倒检测报警，并向报警仪中存储的紧急联系人发送位置信息的功能，以增加老人摔倒后及时获救的机会。

关键词:老年人摔倒;摔倒检测;三轴加速度1.设计背景我国老龄化程度日趋严重，据统计,截至2002年全世界共有39.1万人死于摔倒,当中60岁之上的高达50%以上,70岁之上的约占40%,超过40%~70%的老人摔倒都可能导致伤害,而摔倒已极大危及了老人的生命安全。

而现在年轻人的生活压力和节奏不断加快，因此对老年人的健康监护成亟待解决的热点问题。

我国每年有大量的老人因为摔倒得不到及时救治，在生命和健康受到威胁的同时，也给家庭带来了沉重的负担。

因此为了解决此问题，设计和实现能对老人摔倒进行监测的设备成为必须。

2.设计原理本次设计老人摔倒检测仪中STM32F103单片机是核心控制芯片；三轴加速度传感器ADXL345根据老人摔倒时的加速度变化，将检测信号发送给单片机；GPS模块负责定位老人所处的位置；GSM模块通过插入的手机卡，在摔倒时刻将关键信息发送给预留在检测仪中的紧急联系人，增加被有效施救的机会。

本设计的系统组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图本次设计老人摔倒检测仪主要由核心控制芯片、摔倒检测、定位模块、无线通讯模块组成，各部分的具体功能如下：2.1核心控制芯片核心控制芯片采用STM32F103单片机,是一款采用了ARM Cortex-M内核具有高性能、低成本、低功耗的微控制器。

智能化老人提示器方案设计分析该设计方案针对老年人记忆力不好、独居等问题，构思设想了一个便携式提示器，以防老人忘记自己要做的事情，并结合近现代科技，对项目产品加入了诸多的高新技术，以便于更好地解决使用者应对的问题，更好地给使用者带来方便。

设计方案以老人人群为背景，将提示器的用户界面操作及系统功能情况作为设计研究目标，并且根据实地调查的分析结果来对目前存在的问题进行深入地分析和研究。

1研究背景由于当今科技水平的提高与生产力的大力发展，人类寿命延长也得到了受益，但随之全球老龄化程度也相继加深，据文献显示[1]世界65岁老龄人口在1996年已占总人口7%，老龄化问题已成为现阶段最重要的社会问题，另一方面，目前市场上产品的用户人群已不仅仅是青年人，随着经济水平的不断提高，老年人的生活条件越加丰富多彩，老年人已成为当今市场的后劲军，尤其是对于电子类产品，老年人越来越跟随时代的潮流，子女越来越关注老年人的生活，为了让老人更好地联系子女，市场提供了更多的电子产品，然而现在市场上多数的电子科技产品功能操作庞杂。

本产品使用互联网高新技术为老龄人做出了人性化设计，针对老龄人的特殊需求提供了多功能需求，产品采用最新人体感应及声光控制功能，且配备紧急呼叫与定位功能，不仅为使用者提供了需求，同时也保障了使用者的人身安全。

且对于老年人的特殊需求，本方案设计具有更高的要求，老年人产品也成了未来研发的新方向。

1.1国外现状发达国家比我国更早地步入了老龄化的社会,所以他们开始进入老年人消费市场的时间要早于我国,在老年人市场早期就已经出现了很多用于老年人日常生活特用的产品，如设计了老年人轮椅、为了老人生活的便捷而辅助以及可供老年人自动开关的智能化浴缸、独特设计了老年人不用再哈腰的老年拐杖，且具有舒适保健按摩功能的坐式马桶等，随着近几年全球老龄化发展速度的加快，老年人的产品需求量也在不断地扩大，老年产品的消费者不再被社会所忽视，老年人的消费市场已经成为未来十大消费市场之一。

毕业设计说明书（论文）中文摘要在我国由于地域上的差异，经济发展很不平衡，贫富差距较大，因此每年都会有大量的人口从不发达的地区移向发达地区，从而使得在有大量的老人留在了家里，由于年龄较大，行动不便，对自身的安全会照顾不周全。

而防火对于他们来说也是一个不可或缺的安全问题。

在本课题就是针对这一方面的研究。

本课题主要是以AT89S52单片机为核心控制原件，利用烟雾传感器、温度传感器及报警装置等组成的防火报警系统。

选用AT89S52单片机，是因为其具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点，是目前同类技术中性价比较高的产品。

而选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测，是因为其具有较高的灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点，而且价格低廉，使用寿命较长。

DS18B20可以直接读出被测温度值。

而且采用3 线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。

关键词AT89S52、烟雾传感器、DS18B20毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Old man home fire alarm system designAbstractThis topic is mainly by AT89S52 SCM as the core to control the original, use smoke sensor, the temperature sensor and alarm equipment etc of the fire alarm system AT89S52 SCM selection, because of its high speed, low power consumption, super anti-interference and other advantages, is similar in performance of high technology products. And choose MQ-type 2 semiconductor combustible gas sensitive components smoke sensor to make the smoke detection, because it has high sensitivity, fast response, anti-interference ability strong wait for an advantage, and the price is low, service life is long. Can be read out directly measured DS18B20 temperature. And the three wire and single-chip microcomputer is linked together, reduce the external hardware circuit, with low cost and easy to use features.Keywords AT89S52 Smoke sensor DS18B20目次1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的意义 (1)1.3 本课题的主要任务 (1)2 AT89S52单片机的简介 (3)2.1 AT89S52单片机的主要性能参数 (4)2.2 AT89S52单片机的引脚功能概述 (4)3烟雾传感器的方案设计 (8)3.1烟雾报警器的设计思路 (8)3.2烟雾传感器的选择 (8)3.3 烟雾传感器的整体设计 (15)3.4 本章小结 (16)4 DS18B20和ADC0832简介 (18)4.1 DS18B20简介 (18)4.2 ADC0832的简介 (25)5.系统硬件电路的设计 (28)5.1硬件系统的总体设计 (28)5.2 单片机各系统的设计 (28)6．软件设计 (36)6.1 软件简介 (36)6.2主程序设计及流程图 (41)6.4 软件下载器的简介 (43)6.5 系统的调试 (47)6.6 实验误差分析 (49)结论 (51)参考文献 (52)谢辞 (53)附录 (54)附录一程序源代码： (54)附录二电路原理图 (67)1 引言1.1 课题背景在当今的社会中，经济愈来愈发达，人们的生活水平也在不断的提高，但是区域之间的贫富差距也是越来越大，每年都会有大量的人口从欠发达地区移到发达地区，特别是农村人口向大城市的移动，而且都是一些年轻力壮的人，使得留在家里的都是一些孤寡老人。

钟敏（1967—），男，高级工程师，研究方向为交通信号与自动控制工程自动化。

唐凯晔（1982—），男，工程师，研究方向为计算机技术应用。

邱亮（1986—），男，工程师，研究方向为射频电路系统。

基于无线传感网的养老助老交互系统设计与实现钟敏，唐凯晔，邱亮(上海电器科学研究所(集团)有限公司，上海200063)摘要：针对目前养老助老领域存在的一系列问题，设计了一种用于实时采集老人位置信息、生理参数，并具有应急响应功能的监护系统。

该系统以超低功耗微处理器MSP430芯片为核心，集成了加速度感应系统、红外脉搏监测系统及GPS 定位系统、GPRS 无线收发模块和2．45GHz 远距离通信模块，既可为老人的看护和管理提供一个理想平台，又具有较强的可行性和较大的公益价值。

关键词：实时采集；超低功耗；加速度感应；红外测脉搏中图分类号：TP 302．1文献标志码：B文章编号：1674-8417（2013）04-0009-060引言随着我国老龄化程度日趋严重，养老助老的服务人员和技术相对缺乏，老人的看护和管理也存在漏洞。

一部分老人迁往城郊居家养老或进入养老机构生活，而农村老人居住地偏远，医疗条件落后，交通条件较差，相应的服务设施缺乏，导致农村家家户户之间的联系较为孤立。

无论是在城市、郊区还是农村，老人走失或遇到危急情况（摔倒等）无法及时获救的事件时有发生；另一方面，老人的一些生理参数（心率、血压等）对疾病的判断非常重要，但这些信息因缺乏实时获取、备份的手段而被忽略。

针对上述问题，本文设计了一种具有实时定位、主动感知突发事件、病理特性数据采集和一键紧急呼叫等功能的智能感知看护系统。

该系统用户终端为手表形状，佩戴在老年人手腕上，在正常情况下，腕表通过无线电频率（RadioFrequency ，RF ）信号将ID 信息发送给房间中布置的基站阅读器［1］，阅读器再将信息融合处理后汇聚上传到服务器端，实现人员的精确定位。

当老人外出时，腕表上的GPS 定位系统会自动开启，并实时上传老人的位置坐标；同时，红外对管采集老人脉搏频率，并将信息上传至上位机存储。

低成本老人居家跌倒检测报警系统设计作者：申晗程恩琥来源：《中国新技术新产品》2016年第18期摘要：本文针对我国老龄化严重、看护资源不足，老人在家意外跌倒不能被及时发现无法得到救治的问题，研究分析了跌倒检测技术及老人生活环境，基于微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System）技术提出一种脚部运动特征值信号向量幅值（signal vector magnitude，SVM）和倾斜角（tilt angle，TA）的多阈值跌倒判别及滞后修正方法，结合无线充电技术，设计了基于CC2530的低成本老人居家跌倒检测报警系统。

老人在家意外跌倒时，系统可自动向预设监护人发送报警短信，具有低成本、低功耗、高可靠性的特点。

关键词：CC2530；ZigBee；SVM；TA；跌倒检测；无线充电中图分类号：TP212.9 文献标识码：A据相关资料显示，全世界每年有近50万人因跌倒受伤、失去活动能力甚至失去生命。

老年人因其身体各项机能的衰退，受到意外跌倒影响更加严重。

然而多数情况下跌倒并不是造成死亡的直接因素，而是由于伤者不能被及时发现得到救治。

每年因意外跌倒造成的医疗费用达50余亿元，间接社会代价更为巨大。

随着智能家居的高速发展，智能人体跌倒检测克服了传统手动式报警装置在受监护者跌倒后失去活动能力甚至失去意识时无法实施报警的缺点。

但智能家居行业仍处于起步发展期，成本较高，不易于大范围推广。

因此，设计一种低成本、实时有效的跌倒检测报警系统是非常必要的。

本文提出一种将MEMS微机电系统嵌入鞋底、对脚部运动相关的特征值信号向量幅值SVM和倾斜角TA的多阈值跌倒判别及滞后修正方法，结合无线充电技术，设计了基于CC2530的低成本老人居家跌倒检测报警系统，老人在家意外跌倒时，可及时向监护人发送报警短信，使老人得到及时救助，将伤害降到最低，满足居家老人使用需求。

1.跌倒检测技术目前，用于人体跌倒检测的研究方法主要分为3类：一是基于计算机视觉技术，利用监视器采集人体活动视频，再进行图像处理，从而观测人的活动状态和姿态等信息。

毕业设计（论文）无线多功能火灾报警器的设计与实现毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于MEMS和三重定位的老年人安全报警器的研究与实现王俊文【摘要】当今社会,时代的发展使子女难以对父母老人进行有效陪伴;同时,随着人口老龄化的加剧,越来越多的老年人需要进一步的社会关注.近年来,老人走丢的情况常常发生在人们周围,为了降低老人走失率,保障老人的安全,除了公安部门和家属的努力,更需要新兴科技的加入.在智能穿戴愈来愈流行的时代,本文针对老人设计了一款稳定安全的警报器,本系统硬件主控板是基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103,搭载GSM模块WiFi模块,同时可实现GPS、WiFi、LBS三重定位;搭配移动客户端软件,使监护人能够通过软件平台查看佩戴者历史轨迹、实时位置、并可手动设置电子栅栏或可选择根据用户历史轨迹智能推荐安全活动范围;配合灵敏的惯性传感器MEMS,通过检测佩戴者行走步幅步频震动频率,能够在老年人摔倒时及时向监护人发送信息提醒以保证老年人安全.【期刊名称】《智能计算机与应用》【年(卷),期】2019(009)004【总页数】4页(P140-143)【关键词】防走失;摔倒报警;智能定位;STM32控制【作者】王俊文【作者单位】郑州大学软件与应用科技学院,郑州450000【正文语种】中文【中图分类】TP2770 引言目前，关于中国老人生活现状研究的一项较新的调查统计分析表明[1]，当代中国老年人依然面临诸多问题，包括老年人口数量持续增加，人口老龄化程度持续加深；收入水平总体不高，因老返贫、因病致贫风险较大；失能、半失能老年人口数量较大等等。

截止2017年底，全国人口中60周岁及以上人口24 090万人，占总人口17.3%，预计到2020年，老年人口达到2.48亿，老龄化水平达到17.17%。

根据《中国老人走失状况白皮书》显示：中国每年走失老人约50万人；平均每天有1 370人，不幸的是其中有10%的老人在失踪后永远离开了亲人。

另据本次在郑州市及周边洛阳、开封等城市的大量市场调研以及7 000份网络问卷调查显示，有67%的家庭表示担心自家年迈的老人在回家的路上迷路或者摔倒。

一种支持远程报警的老年人跌倒检测仪的设计作者：张鑫来源：《环球市场》2019年第16期摘要：本文采用MMA726Q加速度传感器及ZigBee通讯技术设计了一款适用于医.院、养老院等被看护人员众多的老年人跌倒远程报警设备。

本设备通过检测加速度值的异常变化判定佩戴者是否发生跌倒，并通过ZigBee通信技术向管理中心报警，从而让工作人员如护士、护工等及时处理，避免了老人跌倒后由于无法得到及时救治而产生生命危险的情况。

关键词：跌倒检测;加速度传感器;MMA7260Q;ZigBee21世纪被称为“银发世纪”，跌倒是老年人常遇到的危险情况。

跌倒除了导致老年人死亡外，还导致大量疾病，如轻则导致划伤或者骨折;重则导致昏厥、脑血管意外，甚至导致瘫痪。

而跌倒所导致死亡的主要原因是老年人在跌倒后没有及时得到救治，而耽误了最佳的抢救时间。

同时，现代化的老年人护理院在各个城市相继出现，老年人护理院需要看护的老年人多，要防止或及时发现其摔倒，对于护理院工作人員来说是一大难题，因此有必要设计一台老年人跌倒监测器。

当有老年人摔倒时，监测器能够准确的进行判断，并及时将摔倒的这个信息发送到护理人员处，以便及时的给予相应帮助。

如何准确快速地检测到老年人跌倒并及时通知相关人员具有重大意义。

目前，针对跌倒的检测主要有以下几种方法：（1）基于视频的跌倒检测系统基于视频的跌倒检测系统的方法是利用安装在室内的摄像头实时捕捉被观察者的静态特性。

然而由于照明、遮挡等因素的存在，基于视频的跌倒检测准确性较低。

汪韬甲完成了在每个房间只使用一个监控摄像头的情况下，基于监控视频进行跌倒事件检测的研究和原型系统的设计实现。

（2）基于声学的跌倒检测系统利用声学检测设备检测跌倒方式时的声音信号，此种方式设备复杂、成本高、受外界因素影响大。

（3）基于加速度的跌倒检测系统运用三维加速度传感器实时监测被观察者的三维加速度值，根据人体在跌倒时经过的失重、撞击地面和平稳三个阶段，建立基于阈值的跌倒检测模型口。

居家老人无线监测报警系统的设计近年来,随着经济的快速发展,年轻人的工作压力越来越大,往往疏忽对家庭的照顾。

由于老人独自呆在家中,缺少必要的照顾,家庭安全无法得到保障。

伴随着年龄的越来越大,老人身体健康状况不稳定,病痛更是避免不了的。

老人在家突然发病而错过最佳治疗时间,会给年轻人留下很大的遗憾,若因错过最佳治疗时间导致老人故去,这更是莫大的不幸。

为更多的关爱居家老人,本文设计了“居家老人无线监测报警系统”,该系统能够通过监测老人的生命信息参数,在危急时刻发送报警信号为生病老人赢得最佳治疗时机。

居家老人无线监测报警系统的硬件主要由腕带式生命信息采集终端模块、家居安全防范报警模块和系统中心控制模块三个部分组成。

腕带式生命信息采集终端模块主要由数据采集部分和无线传输部分组成。

数据采集电路通过手腕上的体温传感器和脉搏传感器来获取老人的体温和脉搏跳动等生命数据信息。

腕带式生命信息采集终端模块的单片机对采集到的体温和脉搏信息进行超限判断,由无线传输部分把报警数据信息传送给主控制器。

家居安全防范报警模块主要有报警信息采集电路和编码发送电路组成。

报警信息采集电路通过家庭内部设置的热释电红外传感器采集电路、烟雾传感器采集电路、煤气传感器采集电路、声音采集电路等采集相应的安全防范信息,通过编码电路和无线发射模块发送给放在客厅位置的主控制电路,由超再生接收电路和译码电路将信息传送到主控制器。

主控制器对发送来的数据进行是否报警信息的判断,一旦确认报警,通过家居对外通信模块将报警信息发送出去。

家居对外通信模块通过自动拨号与外界联系,如果家中出现什么警情,系统可自动播出预先设置的电话号码或发出报警信息,进行报警。

居家老人无线监测报警系统软件主要是针对腕带式生命信息采集终端模块和主控制电路模块两大部分而设计的。

单片机控制系统初始化参数,接收腕带式生命信息采集终端模块和家居安全防范模块发送过来的数据信息,主控制电路判断该数据信息是否为报警信息,主控制电路一旦确认是报警信息,立即通过家居对外通信模块将报警信息发送出去,否则,视为误报警,不发送报警信息。

基于人体状态识别的居家老人无线监测报警装置王新鹏王现斌马明杰发布时间：2021-11-11T07:16:17.759Z 来源：基层建设2021年第25期作者：王新鹏王现斌马明杰[导读] 随着人口的不断增长，选择居家养老的老人越来越多，为解决如何让居家老人安全舒适地生活，子女又能够观察老人的身体情况、及时处理居家老人的突发状况等问题，本文研究一种个基于识别监测与监测预警的居家老人无线监测报警装置临沂大学山东省临沂市 276000摘要：随着人口的不断增长，选择居家养老的老人越来越多，为解决如何让居家老人安全舒适地生活，子女又能够观察老人的身体情况、及时处理居家老人的突发状况等问题，本文研究一种个基于识别监测与监测预警的居家老人无线监测报警装置，该装置能够对居家老人的状态进行实时的监测，能够有效缩短老人突发疾病时被发现的时间，提高老年人群突发疾病患者的整体救治率，在一定程度上对家庭财产的安全也起到保护作用，有效解决老人健康养老、安享晚年的社会问题。

一、背景分析随着我国老年人口的不断增长，年轻人的压力越来越大，很多年轻人又长期工作在外，常常会让老人独自呆在家中，使得老人的安全无法得到保障。

如何在工作之余能照看家里的老人，对突发事件进行快速反应和处理，是解决当前众多居家老人安全问题的关键。

为解决当前众多居家老人安全问题，决定设计一个基于识别监测装置与监测预警的居家老人无线监测报警装置。

该模块将人体状态识别系统、温湿度监测及烟火报警系统和基于NB-loT技术的移动通信模块结合为一个整体，实现了子女可随时观察到老人的各种身体状况也使居家老人的安全得到保障。

二、系统构架本装置包括人体状态识别系统、温湿度监测及烟火报警系统和基于NB-loT技术的移动通信模块。

大致流程为：红外线摄像头采集视频信息通过人体状态识别系统进行识别，将识别信息同温湿度传感器所采集的信息，利用 NB-IoT 通信技术进行数据传输，将数据信息通过基站和核心网发送给云平台，通过OneNET 平台实现终端设备与应用的相互连接，用户通过终端设备与应用即可随时随地监测居家老人的状态。