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作者：乐山师范学院物理与电子工程学院 邓超 杨阳 车佳
指导教师：杨济豪

作品简介

　　随着经济的发展，人们对私人医生的需求越来越大，但是，面对众多的中国公民，私人医生可谓是供不应求，费用自然也不低，特别是那些患有急性病的患者，突然的病情发作，或许会危及其生命，在此前提下，我们提出了“重症监护卫士”这一概念，尽可能最大程度的保护患者的生命，这样不仅优化了社会资源，而且还使患者一个人在家时，生命得到了一定的保障。
　　本系统由西门子公司的GSM—TC35I模块、STC15开发板，以及脉搏传感器SC0073模块等构成。在通电后，通过按键模块是指报警上下限机器及其接收人的信息，然后由脉搏传感器和患者手腕接触，实时检测患者的心率脉搏情况，当患者的脉搏超出安全的脉搏值时，系统通过GSM模块自动给指定的一个短信号码发送一条求救短信，收到短信的医生或者家属能及时去抢救患者，并通过TC35I的回复测试功能判断对方是否收到短信，并可设置回复时间，如果超过回复时间还没收到回复就再次发送短信。本系统还设置了一个紧急呼救按键，当患者心率脉搏正常时，但是感觉自己犯病难受时，可以通过设置的独立按键给指定的电话发送一条短信求救。如没收到回复，则在设置时间之后再次发送短信，直到收到回复为止。

平台选型说明

　　由于本系统用到了串口资源，定时器资源，外部中断以及少许普通I/O口，而且因为其使用的特殊性，对时间的要求不是特别高，串口发送的波特率只需9600，51单片机在串口模式1下，可以通过定时器1设置串口发送波特率为9600，通过外部计数器端口对外部脉冲计数，可以实现脉搏传感器的计数，所以从资源使用率以及性价比来说，我们选用STC15开发板作为开发平台。因为要涉及到短信发送，所以使用的GMS是西门子公司的GSM—TC35I模块。

设计说明

　　1. 总体介绍：
　　本系统由STC15开发板，西门子公司的GSM—TC35I模块，以及脉搏传感器SC0073模块等构成。由单片机为主要的控制系统，控制各个模块的正常工作，由脉搏传感器模块实时监测监护人的脉搏并以放大比较器向单机发送信息，由液晶显示模块直观的了解病人的病情，由GSM模块发送信息报告病人情况，由按键模块设置测试人群，及其接收人的信息。系统模块如下图1.1所示。系统流程图如图1.2所示。　　

　　2. IAP15F2K6S2单片机
　　此系统采用“宏晶公司”最新STC系列IAP15F2K61S2芯片。增强型8051CPU1T单时钟/机器周期速度比普通8051快8 -12倍。61K字节片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上。片内大容量2048字节的SRAM。大容量片内EEPROM擦写次数10万次以上。共8通道10位高速ADC，速度可达30万次/秒 ，3路P W M还可当3路D/A使用。共3通道捕获/比较单元CCP/PWM/PCA。内部高可靠复位8级可选复位门槛电压彻底省掉外部复位电路。内部高精度R/C时钟 。内部时钟从5MHz—35MHz可选相当于普通8051的60 MHz—420 MHz。两组高速异步串行通信端口，可同时使用，可在5组管脚之间进行切换分时复用可当5组串口使用。一组高速异步串行通信端口SP其最小系统如图2.1。单片机的串口接TC35i模块，P0口接液晶显示，一个I/O口连接按键，在定时器中断中每隔一段时间对按键进行扫描。　　

　　3.GSM—TC35I通信模块
　　TC35(TC35i/MC35/MC35i)无线GSM/GPRS通信模块， 集成了标准的RS232接口以及SIM卡，如图3.1(a)，可以在PC机上用AT命令通过串口对它进行设置，也可以与单片机进行串口通信，如图3.1(b)。这使它成为在声音和数据通讯上通用的一个GSM/GPRS双频终端产品。　　

　　4. 脉搏传感器模块
　　SC0073微型动态脉搏微形压传感器采用压电薄膜作为换能材料，动态压力信号通过薄膜变成电荷量，在经传感器内部放大电路转换成电压输出。该传感器具有灵敏度高，抗过载及冲击波能力强，抗干扰性好。利用单片机的外部计数器端口对脉搏脉冲计数。
　　脉搏传感器输出的是电压信号，由于微小的脉搏振动电势差差别不是很大，所以，我们先将电压信号通过放大器放大然后通过电压比较器比较，最后将输出的数字信号送到定时器/计数器0的外部计数口其硬件图如图3.1所示。　　

　　5.按键模块
　　按键模块是用来设置不同人群的脉搏次数和设置接收人的信息的，可以使本监护系统更加的完善化，智能化，人性化。

作品特色

　　系统运用了目前最火的物联网技术，战略新兴产业，国家“十二五”规划之一，本系统优化了医院的资源配置，并且能够很好的对某些病症病人提供良好的安全保障，是一款方便的适用性装置。是根据人体的脉搏来检测一个人的身体状况。设计了精确地系统来测试系统。该系统由增强型单片机开发板、无线通信模块，脉搏传感器模块组成。该设计实用方便，不受地方限制，只需放在病人的旁边即可感知人体信息，并向其家人报告信息，保障了人物的安全，给病人多一份关心。该系统具有设计简单易于实现，低成本和低功耗等特点，在人身安全、智能监护、移动通信等方面具有重要应用。 是一个既有明确应用背景又有前沿技术的科学研究，有很好的发展前景。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2535