?目錄

1 跌倒報(bào)警器研究現(xiàn)狀........................................................................................ 8

2.1單片機(jī)的功能及最小系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì).................................................. 9

內(nèi)置閃存存儲(chǔ)器.................................................................................. 10

2.1.1 CRC計(jì)算單元............................................................................ 11

2.1.2內(nèi)置SRAM................................................................................. 11

2.1.3 嵌套的向量式中斷控制器(NVIC)........................................... 11

2.1.4 16個(gè)Cortex?-M3的中斷線(xiàn))和16個(gè)優(yōu)先級(jí)。....................... 11

2.1.5部中斷/時(shí)間控制器.................................................................... 11

2.1.6 時(shí)鐘和啟動(dòng)................................................................................ 12

2.1.7供電方案..................................................................................... 12

2.1.8供電監(jiān)控器................................................................................. 12

2.1.9電壓調(diào)壓器................................................................................. 13

低功耗模式.......................................................................................... 13

2.1.10 DMA......................................................................................... 14

2.1.11 RTC和后備寄存器.................................................................. 14

2.1.12電壓調(diào)壓器定時(shí)器和看門(mén)狗................................................... 14

2.2 北斗模塊............................................................................................... 15

2.3 ADXL345簡(jiǎn)要介紹.............................................................................. 16

2.3.1傳感器自帶抗自動(dòng)休眠模式................................................... 16

2.3.2通信方式................................................................................... 16

2.4 GSM模塊簡(jiǎn)介...................................................................................... 18

2.4.1 VBAT 引腳................................................................................ 18

2.4.2 PWRKEY 引腳.......................................................................... 19

2.5 OLED顯示模塊.................................................................................... 20

2.6 脈搏模塊............................................................................................... 21

2.6.1心率傳感器檢測(cè)原理................................................................. 22

3 軟件設(shè)計(jì).......................................................................................................... 23

3.1 keil應(yīng)用................................................................................................. 23

3.2 Altium Designer應(yīng)用............................................................................ 24

3.3程序流程................................................................................................ 25

4.系統(tǒng)分析與調(diào)試............................................................................................... 27

?5 設(shè)計(jì)心得體會(huì)................................................................................................ 29

附錄...................................................................................................................... 32

原理圖.......................................................................................................... 32

源程序.......................................................................................................... 32

摘要

設(shè)計(jì)了一種基于A(yíng)DXL345加速度傳感器的跌倒實(shí)時(shí)檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)老人跌倒后可以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并救助；系統(tǒng)采用STM32單片機(jī)，搭載了無(wú)線(xiàn)通信和北斗衛(wèi)星定位模塊；設(shè)計(jì)中添加了脈搏溫度的測(cè)量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老人的身體狀態(tài)。對(duì)跌倒和日常生活運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)進(jìn)行了研究分析，提出了基于ＳＶＭ閾值法的三次。。。。。。。。。。。。。

關(guān)鍵詞：加速度傳感器；脈搏傳感器；單片機(jī)；北斗模塊

Abstrac

A fall detection real-time detection and alarm system based on ADXL345 accelerometer is designed to realize the timely discovery and rescue of the elderly after falling. The system adopts STM32 single-chip microcomputer, equipped with wireless communication and Beidou satellite positioning module; pulse temperature is added in the design. The measurement measures real-time monitoring of the physical condition of the elderly. The characteristic parameters of fall and daily life movements are studied and analy。。。。。。。。。。。。。。

Key words: acceleration sensor; pulse sensor; single chip microcomputer; Beidou module

1 跌倒報(bào)警器研究現(xiàn)狀

老年人摔倒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，老年人跌倒帶來(lái)的后果嚴(yán)重。因此，準(zhǔn)確判斷老年人發(fā)生危險(xiǎn)，研究一種老年人跌倒報(bào)警器非常重要。基于上述要。。。。。。。。。。。。。。。

現(xiàn)用的老年人跌倒報(bào)警裝置是通過(guò)無(wú)線(xiàn)對(duì)講系統(tǒng)研發(fā)的。它外觀(guān)精美，自動(dòng)化程度高，有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性。但是，設(shè)計(jì)者忽略了一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)老年人使用現(xiàn)代化產(chǎn)品不熟練，隨著視力、操作能力的下降，使用該設(shè)備有很大困難。另外，老年人跌倒以后，由于受到驚嚇，再進(jìn)行操作按鈕、實(shí)施對(duì)講，就更不現(xiàn)實(shí)。隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的。。。。。。。。。。。。。。。。

2 硬件設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的老人防摔設(shè)計(jì)主要是基于51單片機(jī)作為主控芯片、ADXL345電容式微機(jī)械三軸加速度計(jì)作為檢測(cè)老人摔倒的檢測(cè)傳感器、還有GPS模塊做為老人摔倒地址定位的傳感器以及一塊GSM模塊進(jìn)行通知親友。考慮到擴(kuò)展的可能性。。。。。。。。。。。。

系統(tǒng)總設(shè)計(jì)框圖

2.1單片機(jī)的功能及最小系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于STM32F103系列單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，因?yàn)橄到y(tǒng)沒(méi)有其它高標(biāo)準(zhǔn)的。。。。。。。。。。

STM32F103C8系列使用高性能的ARM? Cortex?-M3 32位的RISC內(nèi)核，工作頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(高達(dá)128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線(xiàn)的外設(shè)。所有型號(hào)的器件都包含2個(gè)12位的ADC、3個(gè)通用16位定時(shí)器和1個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2個(gè)I2C接口和SPI接口、3個(gè)USART。。。。。。。。。。。

STM32F103系列產(chǎn)品提供包括從36腳至100腳的6種不同封裝形式；根據(jù)不同的封裝形式，器件中的外設(shè)配置不盡相同。下面給出了該系列產(chǎn)品中所有外設(shè)的基本介紹。這些豐富的外設(shè)。。。。。。。。。。

2.1.1 CRC計(jì)算單元

CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))計(jì)算單元使用一個(gè)固定的多項(xiàng)式發(fā)生器，從一個(gè)32位的數(shù)據(jù)字產(chǎn)生一個(gè)在眾多的應(yīng)用中，基于CRC的技術(shù)被用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸或存儲(chǔ)的一致性。在EN/IEC 60335-1標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，它提供了一種檢測(cè)閃存存儲(chǔ)器錯(cuò)。。。。。。。。。。

2.1.2內(nèi)置SRAM

20K字節(jié)的內(nèi)置SRAM，CPU能。。。。。。。。。。。。。。。。

2.1.3 嵌套的向量式中斷控制器(NVIC)

STM32產(chǎn)品內(nèi)置嵌套的向量式中斷控制器，能夠處理多達(dá)43個(gè)可。。。。。。。。。。。。。

緊耦合的NVIC能夠達(dá)到低延遲的中斷響應(yīng)處理

中斷向量入口地址直接進(jìn)入內(nèi)核

緊耦合的NVIC接口

允許中斷的早期處理

處理晚到的較高優(yōu)先級(jí)中斷

支持中斷尾部鏈接功能

自動(dòng)保存處理器狀態(tài)

中斷返回時(shí)自。。。。。。。。。。。。。。。。

2.1.5部中斷/時(shí)間控制器

部中斷/事件控制器包含19個(gè)邊沿檢測(cè)器，用于產(chǎn)生中斷/事件請(qǐng)求。每個(gè)中斷線(xiàn)都可以立地配置它的觸發(fā)事件(上升沿或下降沿或雙邊沿)，并能夠單獨(dú)地被屏蔽；有一個(gè)掛起寄存器維。。。。。。。。。。。。。

2.1.6 時(shí)鐘和啟動(dòng)

系統(tǒng)時(shí)鐘的選擇是在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行，復(fù)位時(shí)內(nèi)部8MHz的RC振蕩器被選為默認(rèn)的CPU時(shí)鐘隨后可以選擇外部的、具失效監(jiān)控的4~16MHz時(shí)鐘；當(dāng)檢測(cè)到外部時(shí)鐘失效時(shí)，它將被隔離，系統(tǒng)將自動(dòng)地切換到內(nèi)部的RC振蕩器，如果使能了中斷，軟件可以接收到相應(yīng)。。。。。。。。。。。。

2.1.7供電方案

VDD = 2.0～3.6V：VDD引腳為I/O引腳和內(nèi)部調(diào)壓器供電。

VSSA，VDDA = 2.0～3.6V：為ADC、復(fù)位模塊、RC振蕩器和PLL的模擬部分提供供電。使用ADC時(shí)，VDDA不得小于2.4V。VDDA和VSSA必須分別連接到VDD和VSS。

VBAT = 1.8～3.6V：當(dāng)關(guān)閉VDD時(shí)，(通過(guò)內(nèi)部電源切換器)為RTC、外部32kHz振蕩器和后備寄存器供電。

2.1.8供電監(jiān)控器

內(nèi)部集成了上電復(fù)位(POR)/掉電復(fù)位(PDR)電路，該電路始終處于工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)在供電超過(guò)2V時(shí)工作；當(dāng)VDD低于設(shè)定的閥值(VPOR/PDR)時(shí)，置器件于復(fù)位狀態(tài)，而不必使用外部復(fù)位電路。器件中還有一個(gè)可編程電壓監(jiān)。。。。。。。。。。。。

2.1.9電壓調(diào)壓器

調(diào)壓器有三個(gè)操作模式：主模式(MR)、低功耗模式(LPR)和關(guān)斷模式

主模式(MR)用于正常的運(yùn)行操作低功耗模式(LPR)用于CPU的停機(jī)模式

關(guān)斷模式用于CPU的待機(jī)模式：調(diào)壓器的輸出為高阻。。。。。。。。。。。。。。。

低功耗模式

STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE增強(qiáng)型產(chǎn)品支持三。。。。。。。。。。。。。

睡眠模式

在睡眠模式，只有CPU停止，所有外設(shè)處于工作狀態(tài)。。。。。。。。。。。。。

停機(jī)模式

在保持SRAM和寄存器內(nèi)容不丟失的情況下，停機(jī)模式可以達(dá)到最低的電能消耗。在停機(jī)模式下，停止所有內(nèi)部1.8V部分的供電，PLL、HSI的RC振蕩器和HSE晶體振蕩。。。。。。。。。。。

可以通過(guò)任一配置成EXTI的信號(hào)把微控制器從停機(jī)模式中喚醒，EXTI信號(hào)可。。。。。。。。。

待機(jī)模式

在待機(jī)模式下可以達(dá)到最低的電能消耗。內(nèi)部的電壓調(diào)壓器被關(guān)閉，因此所有內(nèi)部1.8V部分的供電被切斷；PLL、HSI的RC振蕩器和HSE晶體振蕩器也被關(guān)閉；進(jìn)入待機(jī)模式。。。。。。。。。。

從待機(jī)模式退出的條件是：NRST上的外部復(fù)位信號(hào)、IWDG復(fù)位、WKUP引腳上的一。。。。。。。。。。。

2.1.10 DMA

靈活的7路通用DMA可以管理存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器、設(shè)備到存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器到設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸；DMA控制器支持環(huán)形緩沖區(qū)的管理，避免了控制器傳輸?shù)健！！！！！！！！！！！！！PI、I2C、USART，通用、基本和高級(jí)控制定時(shí)器TIMx和ADC。

2.1.11 RTC和后備寄存器

RTC和后備寄存器通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)供電，在VDD有效時(shí)該開(kāi)關(guān)選擇VDD供電，否則由VBAT引腳供電。后備寄存器(10個(gè)16位的寄存器)可以用于在關(guān)閉VDD時(shí)，保存20個(gè)字節(jié)的用戶(hù)應(yīng)用數(shù)據(jù)。RTC和后備寄存器不會(huì)被。。。。。。。。。。。。。。。。。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有一組連續(xù)運(yùn)行的計(jì)數(shù)器，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)能浖峁┤諝v時(shí)鐘功能，還具有鬧鐘中斷和 階段性中斷功能。RTC的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘可以是一個(gè)使用外部晶體的32.768kHz的振蕩器、內(nèi)部低功耗RC 振蕩器或高速的外部時(shí)鐘。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

2.1.12電壓調(diào)壓器定時(shí)器和看門(mén)狗

中等容量的STM32F103xx增強(qiáng)型系列產(chǎn)品包含1個(gè)高級(jí)控制定時(shí)器、3個(gè)普通定時(shí)器，以及2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器和1個(gè)系統(tǒng)嘀嗒定時(shí)器。下表比較了高級(jí)。。。。。。。。。。

2.2 GPS模塊

GPS模塊就是集成了RF射頻芯片、基帶芯片和核心CPU，并加上相關(guān)外圍電路而組成的一個(gè)集成電路。在本次設(shè)計(jì)采用了設(shè)計(jì)要求的VK2828U7G5LF模塊，這個(gè)模塊主芯片是UBX-G7020-KT，通過(guò)串口通信與單片機(jī)相連接，當(dāng)使他工作的時(shí)候，就會(huì)開(kāi)始定位，并將數(shù)據(jù)通過(guò)串口送給單片機(jī)，數(shù)據(jù)遵守NMEA0183協(xié)議，里面有時(shí)間、位置、地面速度信息等，我們可以直接對(duì)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，就可以獲取我們所先要的時(shí)間信息。

RF射頻屬性:

2.3 ADXL345簡(jiǎn)要介紹

ADXL345是一款完整的3軸加速度測(cè)量系統(tǒng)，可選擇的測(cè)量范圍有±2 g，±4 g，±8 g或±16 g。既能測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度，也能測(cè)量靜止加速度，例如重力加速度，使得器件可作為傾斜傳感器使用。? 該傳感器為多晶硅表面。。。。。。。。。。。。

2.3.1傳感器自帶抗自動(dòng)休眠模式?

如果ADXL345在靜止期間自動(dòng)切換到休眠模式，可以省電。要使能此功能，在THRESH_INACT寄存器(地址0x25)和TIME_INACT寄存器(地址0x26)設(shè)。。。。。。。。。。。。。

2.3.2通信方式

I2C? 如圖所示，CS引腳拉高至VDD I/O，ADXL345處于I2C模式，需要簡(jiǎn)單2線(xiàn)式連接。ADXL345符合《UM10204 I2C總線(xiàn)規(guī)范和用戶(hù)手冊(cè)》03版(2007年6月19日，NXP Semiconductors提供)。如果滿(mǎn)足了表11和表12列出的總線(xiàn)參數(shù)，便能支持標(biāo)準(zhǔn)(100 kHz)和快速(400 kHz)數(shù)據(jù)傳輸模式。如圖41所示，支持單個(gè)或多個(gè)字節(jié)的讀取/。。。。。。。。。。。。。。。。。

如果有其他器件連接到同一I2C總線(xiàn)，這些器件的額定工作電壓電平不能高于VDD I/O 0.3V以上。I2C正確操作需要外接上拉電阻RP。為確保正確操。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

偏移校準(zhǔn)

加速度計(jì)為機(jī)械結(jié)構(gòu)，包含可以自由移動(dòng)的元件。這些運(yùn)動(dòng)部件對(duì)機(jī)械應(yīng)力非常靈敏，程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)固態(tài)電子產(chǎn)品。0 g偏置或偏移為重要加速度計(jì)指標(biāo)，因?yàn)樗x了用于測(cè)量加速度的基線(xiàn)。組裝載有加速度計(jì)的系統(tǒng)時(shí)，可施加附加應(yīng)力。這些應(yīng)力可能來(lái)自，但不限于，元件焊接、安裝時(shí)的電路板應(yīng)力和元件上的任何混合物的應(yīng)用。如果有必要校準(zhǔn)，建議系統(tǒng)組裝完成后進(jìn)行校準(zhǔn)，以補(bǔ)償這些影響。假設(shè)ADXL345靈敏度如表1所列。。。。。。。。。。。。。

X0g和Y0g的實(shí)測(cè)值對(duì)應(yīng)于x軸和y軸偏移，通過(guò)從加速度計(jì)輸出中減去。。。。。。。。。。。。

因?yàn)閦軸測(cè)量在+1 g場(chǎng)完成，無(wú)調(diào)頭或單點(diǎn)校準(zhǔn)方案假定為z軸的理想靈敏度SZ。從Z+1g。。。。。。。。。。。。。。。。。

使用偏移寄存器(寄存器0x1E、寄存器0x1F和寄存器0x20)，ADXL345可以自動(dòng)補(bǔ)償偏移輸出。這些寄存器包含8位二進(jìn)制補(bǔ)碼值，為自動(dòng)添加到所有測(cè)得的加速度值，其結(jié)果隨后置入到DATA寄存器。因?yàn)橹糜谄萍拇嫫鞯闹禐楦郊又?#xff0c;負(fù)值置于寄存器，消除正偏移，相反則消除負(fù)偏移。該寄存器比例因子為15.6 mg/LSB，與選定的g。。。。。。。。。。。。。。。

這些值編程至OFSX寄存器、OFSY寄存器和OFXZ寄存器，分別為0xFD、0x03和0xFE。正如ADXL345的所有寄存器，當(dāng)器件電源移除后，偏移寄存器不保留寫(xiě)入值。重新啟動(dòng)ADXL345，返回偏移寄存器，進(jìn)入默認(rèn)值0x00。? 由于無(wú)調(diào)頭或單點(diǎn)校準(zhǔn)方法假定z軸為理想靈敏度，任何靈敏度誤差都會(huì)導(dǎo)致偏移誤差。舉例來(lái)說(shuō)，如果前面例。。。。。。。。。。。。。。。

通過(guò)PB10和PB11兩個(gè)I/O口將傾角模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)輸送到。。。。。。

2.4 GSM模塊簡(jiǎn)介

2.4.1 VBAT 引腳

VBAT 供電范圍 3.2～4.8V 之間，常規(guī)下為 4.0V，? 在某些情況下，射頻的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)隙脈沖會(huì)耗流峰值達(dá)到 2A，這必然會(huì)導(dǎo)致電壓跌落，所以需要有 2A 以上的電流供電能力。主要看客戶(hù)給模塊供電 IC 選擇，如果供電能力較低，那么需要加大電容補(bǔ)償，以免電壓跌落造成模塊重啟。PCB 布局時(shí)候 VBAT 上的旁路電容一定要放在對(duì)應(yīng) pin 。。。。。。。。。。。。

在電源設(shè)計(jì)中一定要保證不能使 VBAT 跌落至 3.1V 以下。因此， VBAT 設(shè)計(jì)會(huì)影響整個(gè)模塊的工作穩(wěn)定性，比如常見(jiàn)問(wèn)題模塊開(kāi)機(jī)幾秒鐘就關(guān)機(jī)、TCP/IP 傳輸數(shù)據(jù)頻繁大數(shù)據(jù)量、信號(hào)強(qiáng)度不好的情況，都可。。。。。。。。。。。。

2.4.2 PWRKEY 引腳

PWRKEY 引腳內(nèi)部通過(guò) 100K 電阻上拉到 3V 電壓，所以客戶(hù)設(shè)計(jì)時(shí)候要注意模塊端的電平。為了防止 PWRKEY 與 IO 直連導(dǎo)致串電，增強(qiáng)開(kāi)關(guān)機(jī)可靠性，建議客戶(hù)使用。。。。。。。。。。。。

模塊開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)序如下：

對(duì)于 SIM800、SIM800A、SIM800D 模塊，可以通過(guò) STATUS 引腳判斷模塊是否開(kāi)關(guān)機(jī)；對(duì)于 SIM800B、 SIM800S 模塊，可以通過(guò) VDD_E。。。。。。。。。。。。。

2.5 OLED顯示模塊

有機(jī)發(fā)光二極管（縮寫(xiě)：OLED）又稱(chēng)有機(jī)電激發(fā)光顯示（縮寫(xiě)：OLED）、有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體，OLED技術(shù)最早于1950年代和1960年代由法國(guó)人和美國(guó)人研究，其后索尼、三星和LG等公司于21世紀(jì)開(kāi)始量產(chǎn)，與薄膜晶體管液晶顯示器為不同類(lèi)型的產(chǎn)品，前者具有自發(fā)光性、廣視角、高對(duì)比、低耗電、高反應(yīng)速率、全彩化及制程。。。。。。。。

OLED顯示技術(shù)具有自發(fā)光的特性，采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光，而且OLED顯示屏幕可視角度大，并且能夠節(jié)省電能，從2003年開(kāi)始這種顯示設(shè)備在MP3播放器上得到了應(yīng)用。?以O(shè)LED使用的有機(jī)發(fā)光材料來(lái)看，一是以染料及顏料為材料的小分子器件系統(tǒng)，另一則以共軛性高分子為。。。。。。。。。。。。

2.6 脈搏模塊

目前心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有以下幾種檢測(cè)方法：光電容積脈搏波法、液體耦合腔心率傳感器、壓阻式心率傳感器以及應(yīng)變式心率傳感器。近年來(lái)，光電檢。。。。。。。

根據(jù)朗伯一比爾(Lamber—Beer)定律，物質(zhì)在一定波長(zhǎng)處的吸光度和其濃度成正比。當(dāng)恒定波長(zhǎng)的光照射到人體組織上時(shí)，通過(guò)人體。。。。。。。。。。。。

心率主要由人體動(dòng)脈舒張和收縮產(chǎn)生的，在人體指尖組織中的動(dòng)脈成分含量高，而且指尖厚度相對(duì)其他人體組織而言比較薄，透過(guò)手指后檢測(cè)到的光強(qiáng)相對(duì)。。。。。。。。。

手指組織可以分成皮膚、肌肉、骨骼等非血液組織和血液組織，其中非血液組織光的吸收量是恒定的。在血液中，靜脈血的搏動(dòng)相對(duì)于動(dòng)脈血來(lái)說(shuō)十分。。。。。。。。。。。

2.6.1心率傳感器檢測(cè)原理

光電容積法的基本原理是利用人體組織在血管搏動(dòng)時(shí)造成透光率不同來(lái)進(jìn)行脈搏測(cè)量的。其使用的傳感器由光源和光電變換器兩部分組成，通過(guò)綁帶或夾子固定在病人的手指或耳垂上。光源一般采用對(duì)動(dòng)脈血中氧和血紅蛋白有選擇性的一。。。。。。。。。。。

2.6.2心率傳感器引腳

脈搏傳感器的實(shí)物圖如下圖所示，三個(gè)引腳分別為S、+、-，將S與單片機(jī)。。。。。。。。。。

脈搏傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖所示，最終以模擬的電壓信號(hào)向單片機(jī)輸出脈搏信號(hào)。

心率傳感器的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

脈搏模塊通過(guò)PB12口，將模擬信號(hào)輸入單片機(jī)中。電路圖如下圖所示：

2.7 按鍵電路

本設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)獨(dú)立按鍵，由于考慮到觸發(fā)報(bào)警可能是老人彎腰撿東西，所以設(shè)置了K1按鍵，按下K1按鍵本次傾角無(wú)效，K2按鍵為測(cè)量心率按鈕，按下開(kāi)始測(cè)量心率。其電路圖如2-13所示：

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 keil應(yīng)用

Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的STM32系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。?? Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要。。。。。。。。。。。。。。

圖17 Keil_c軟件界面

該軟件是一款集編程和仿真于一體的軟件，它支持匯編、C語(yǔ)言及二者的混合編程。

3.2 Altium Designer應(yīng)用

Altium Designer是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件。Altium Designer是應(yīng)用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式，可以網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開(kāi)放性及3D模擬功能，是一個(gè)32。。。。。。。。。。。

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3.3程序流程

本次設(shè)計(jì)，通過(guò)ADXL345檢測(cè)老人是否摔倒 ，如果老人摔倒，蜂鳴器會(huì)報(bào)警，如果摔倒超過(guò)15S老人仍為站起來(lái)，單片機(jī)會(huì)通過(guò)GSM模塊給所綁定的手機(jī)號(hào)進(jìn)行發(fā)送提示短息，信息里有最近一次的GPS的定位信息。

主程序流程圖如下：

GSM模塊發(fā)送短信流程圖

4.系統(tǒng)分析與調(diào)試

本設(shè)計(jì)是在Keil C環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，Keil C軟件支持C語(yǔ)言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，是做C語(yǔ)言畢業(yè)設(shè)計(jì)者的首選。設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是安裝和學(xué)習(xí)使用這個(gè)軟件，在簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)和了解Keil C后，在編譯完Keil C后，再運(yùn)用STC_ISP_V480軟件燒錄到開(kāi)發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)實(shí)物與程序的連接。在燒錄前要對(duì)STC_ISP_V480進(jìn)行一些必要的設(shè)置。第一。。。。。。。。。。。

請(qǐng)給MCU上電時(shí)，打開(kāi)開(kāi)發(fā)板上的開(kāi)關(guān)，它就自行燒錄了。

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圖20　程序燒錄運(yùn)行圖

在完成對(duì)程序的調(diào)試及燒錄之后，還要對(duì)功能進(jìn)行測(cè)試，首先用萬(wàn)用表測(cè)試電源和地有沒(méi)有短路，然后再對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行通電。最開(kāi)始要對(duì)主控板進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)樗呛诵?#xff0c;按下按鍵看下數(shù)碼管是否顯示正常，當(dāng)顯示“b”會(huì)顯示30s，當(dāng)“b”滅掉之后按下“sos。。。。。。。。。。。。。。。。

本次設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法：

萬(wàn)用表檢測(cè)是否短路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有短路顯現(xiàn)，經(jīng)過(guò)排查，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管接錯(cuò)，數(shù)碼管。。。。。。。

程序燒錄不了，當(dāng)用同學(xué)的電腦燒錄時(shí)，可以燒錄，最后發(fā)現(xiàn)是串口的com端口選擇錯(cuò)誤，每個(gè)電腦的端口都不一樣的。要用“串。。。。。。。。。。。

當(dāng)布防滅掉之后就報(bào)警，人體感應(yīng)模塊根本沒(méi)有檢測(cè)到人體為什么會(huì)報(bào)警呢？通過(guò)電路的排除和查閱資料，最終確定是人體感應(yīng)模塊的延時(shí)調(diào)到了最大。。。。。。。。。。。。

?5 設(shè)計(jì)心得體會(huì)

這次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺，無(wú)論從知識(shí)上還是其他個(gè)方面。上課的時(shí)候從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)真正的單片機(jī)，只是從理論的。。。。。。。。。。。。。。。。

?? ? ?? ?本文介紹了在設(shè)計(jì)的過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)，供大家參考學(xué)習(xí)，如果下載鏈接失效、對(duì)其他單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)感興趣、有不明白的或者錯(cuò)誤的，可以添加徽biyezhan007??

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?鄭重聲明，此文章提供給大家做參考模板，杜絕一切不良學(xué)術(shù)不良行為。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于单片机的老人防摔GSM报警的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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