基于GSM/GPRS和射频模块的人体医学数据监测样机设计

摘要：本文采用了单片机控制TC35i和无线射频模块nRF24L01，配合便携式医学监测设备，基于GSM/GPRS和2.4GHz ISM频段，实现了近距离和远程的数据采集、传输处理、位置定位和回显医疗意见的监测样机。本样机具有较高的扩展性及性价比，还可适用于其他环境的监测嵌入式应用。

1 系统的组成及工作原理

　　该系统分为可移动式信息采集单元、固定信息处理单元和管理中心监控平台。

　　其中，每个可移动式信息采集单元包括控制压力传感器、心音传感器、血流传感器、呼吸传感器、温度传感器等医用传感器组成的监测机，一个无线射频模块nRF24L01和一个GSM/GPRS模块TC35i组成的数据中转单元，以及起主要控制作用的单片机C8051F330。

　　在监测过程中，由于本设计采用的单片机集成了A/D采样的功能，可以对采集数据进行存储且判断，如果数据不正确则蜂鸣器发出警报后重新采集。正确的数据(包括体温、脉搏、血压、心跳变化和呼吸频率等)一方面可通过LCD进行实时显示，另一方面，就医时通过固定信息处理单元中的单片机控制单元中的无线射频模块nRF24L01，将数据传输到监控中心(PC)。或在远离医疗点时利用，控制单元中TC35i模块以短信息的方式，利用通信部门提供的短信业务定时或实时地将以上数据送到管理中心(远程PC)，录入SQL Sever数据库，并对录入的体温值、脉搏值、血压值、心跳变化和呼吸频率等分项实时累计。

　　管理中心的检测人员可以随时查看用户的实时监测数据，医生可以通过对用户的人体医学数据的了解实现远程诊断。管理中心还可每天发送天气预报、健康小常识等内容给用户，以供用户参考使用。此外，若发现在某一时间段，用户持续没有发送检测数据到管理中心，检测人员还可主动向用户发送信息，给予提醒。当用户端的采集器处于开机状态时，用户端的采集单元可自动发送近期采集到的数据到管理中心，供检测人员参考。并且，当用户自身突发疾病时，可启动设备发出求救信号，尽可能地帮助其及时得到救助。其系统总体结构图1所示。