CN103284714A

CN103284714A - 一种基于gsm/gps的脉搏检测定位系统

Info

Publication number: CN103284714A
Application number: CN2013102203877A
Authority: CN
Inventors: 冯继雄; 张萌; 沈微; 李锡华; 杨冬晓
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明公开了一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统，它主要由脉搏检测定位模块、上位机部分和移动客户端三部分组成；脉搏检测定位模块部分主要由电源模块、压电陶瓷片、有源滤波放大电路、控制模块、蜂鸣器、SIM卡、紧急按键和GSM-GPS模块组成，压电陶瓷片经有源滤波放大电路与控制模块外部中断口相连，GSM-GPS模块与控制模块串口相连，蜂鸣器和紧急按键分别与控制模块的I/O口、外部中断口相连，SIM卡和GSM-GPS模块相连，有源滤波放大电路、控制模块和GSM-GPS模块均与电源模块相连；上位机部分由一个GSM模块和计算机组成，计算机和GSM模块之间通过串口总线相连；移动客户端部分可以为安装有Android系统的智能手机。本发明能够在远程对脉搏信息和位置信息进行采集、传输和处理。

Description

一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统

技术领域

本发明涉及远程定位技术领域，尤其涉及一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统。

背景技术

目前，市场上的监测定位系统多采用GPS定位。但GPS定位在室内信号较弱时往往无法正常工作，导致定位存在盲区，当佩戴者在GPS信号覆盖范围外则无法进行定位。

现有监测定位系统基本没有脉搏监测功能，脉搏监测功能可以更好的保障佩戴者或其他需要监护的人员的安全。在脉搏信号出现异常时，及时通知亲属，可以避免事故发生。

此外，大多数监测定位系统的定位查询较为复杂，亲属不能快速方便地得知佩戴者的定位信息。它们要求用户必须在其官方网站上注册查询，减少了用户使用的自由度。

发明内容

针对现有监测定位系统的局限性，本发明提供了一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统，它主要由脉搏检测定位模块、上位机部分和移动客户端三部分组成；所述脉搏检测定位模块主要由电源模块、压电陶瓷片、有源滤波放大电路、控制模块、蜂鸣器、SIM卡、紧急按键和GSM-GPS模块组成，所述压电陶瓷片经有源滤波放大电路与控制模块外部中断口相连，GSM-GPS模块与控制模块串口相连，蜂鸣器和控制模块I/O口相连，紧急按键和控制模块的外部中断口相连，SIM卡和GSM-GPS模块相连，有源滤波放大电路、控制模块和GSM-GPS模块均与电源模块相连；上位机部分由一个GSM模块和计算机组成，计算机和GSM模块之间通过串口总线相连；移动客户端可以为Android系统的智能手机；脉搏检测定位模块的GSM-GPS模块、上位机部分的GSM模块和移动客户端之间通过GSM网络通信。

本发明的有益效果是：本发明的基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统能够在远程对脉搏信息和位置信息进行实时采集、传输和处理，定位覆盖范围更加全面，由于使用了移动基站定位辅助使得室内外均可定位，查询位置时采用完全自主的查询方式，免除了对产品附加服务的依赖，减少了客户的消费开支。

附图说明

图1是本发明一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统的结构框图；

图2是本发明计算机处理数据的流程图；

图3是本发明移动客户端处理数据的流程图；

图4是本发明压电陶瓷片和有源放大电路的电路原理图；

图5是本发明电源模块的电路原理图；

图6是本发明GSM-GPS模块电路原理图；

图7是本发明SIM卡模块电路原理图；

图8是本发明控制模块部分电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统主要由脉搏检测定位模块、上位机部分和移动客户端三部分组成；所述脉搏检测定位模块主要由电源模块、压电陶瓷片、有源滤波放大电路、控制模块、蜂鸣器、SIM卡、紧急按键和GSM-GPS模块组成，所述压电陶瓷片经有源滤波放大电路与控制模块外部中断口相连，GSM-GPS模块与控制模块串口相连，蜂鸣器和控制模块I/O口相连，紧急按键和控制模块的外部中断口相连，SIM卡和GSM-GPS模块相连，有源滤波放大电路、控制模块和GSM-GPS模块均与电源模块相连；上位机部分由一个GSM模块和计算机组成，计算机和GSM模块之间通过串口总线相连；移动客户端可以为Android系统的智能手机；脉搏检测定位模块的GSM-GPS模块、上位机部分的GSM模块和移动客户端之间通过GSM网络通信。

电源模块可以由锂电池、干电池或纽扣电池来实现，控制模块可以采用STC公司STC12C5A32S2型号的产品来实现，GSM-GPS模块可以采用SIMCOM公司的SIM908型号的产品来实现，GSM模块可以用ZTE（中兴）公司ME3000型号的产品来实现，上位机可以为装有Windows XP系统的PC机来实现，但均不限于此。

本发明的工作过程如下：用户佩戴本发明的脉搏检测定位模块，并且使压电陶瓷片紧贴腕动脉处，打开电源后系统开始运行。压电陶瓷片可以感应脉搏跳动，经过有源滤波放大电路处理后传给控制模块。控制模块计算每分钟的脉搏数。当每分钟脉搏数超出正常范围时，蜂鸣器报警，同时控制模块读取GSM-GPS模块的GPS数据和GSM基站数据，由GSM-GPS模块通过短信发送至上位机部分和移动客户端部分，上位机部分和移动客户端可以根据GPS数据和GSM基站数据显示用户的位置信息，当有GPS卫星能够检测到时，采用精确的GPS数据；当GPS卫星不能检测到（比如室内）可以使用较为准确的基站数据。按下紧急按键后，GSM-GPS模块会立即按照上述脉搏不正常的情况发送相应定位短信，并且发出警报。

计算机通过GSM模块发送查询命令,GSM-GPS模块通过GSM网络接收到查询命令后，控制模块获取脉搏测量数据、GPS信息和基站信息，再通过GSM-GPS模块将数据传输到GSM模块，并最终传输到计算机中。

如图2所示，一种情况是，计算机接收到GSM模块传送的数据后，将接收到的数据进行处理，然后将处理后的数据以地图的方式显示，同时根据需要转发给佩戴者的监护人；另一种情况是，用户主动使用计算机软件查询，计算机可以通过GSM模块发送查询指令。

如图3所示，移动客户端接收到GSM-GPS模块传送的数据后，将接收到的数据进行处理，然后将处理后的数据以地图的方式显示，地图可以调用百度地图的API，但不限于此。

图4～8示出了本发明脉搏测量定位部分的电路。脉搏检测定位模块主要由电源模块、压电陶瓷片、有源滤波放大电路、控制模块、蜂鸣器、SIM卡、紧急按键和GSM-GPS模块组成，所述压电陶瓷片经有源滤波放大电路与控制模块外部中断口相连，GSM-GPS模块与控制模块串口相连，蜂鸣器和控制模块I/O口相连，紧急按键和控制模块的另一个外部中断口相连，SIM卡和GSM-GPS模块相连，有源滤波放大电路、控制模块和GSM-GPS模块均与电源模块相连。

如图4所示，压电陶瓷片、有源滤波放大电路主要由运算放大器U5、U6、U7、U8、电解电容C12、C13、电容C11、C14、C15、C16、电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、二极管D3、发光二级管D2和压电陶瓷片Y2组成，连接关系如图4所示，其中压电陶瓷片采集的脉搏信号经过滤波放大后输入到控制模块的INT0口。

图5中，电源模块主要由电解电容C1、C6、电容C2、C3、大电流低压稳压器J1、电阻R1、R2、R3、R8、LED灯L1组成，连接关系如图5所示，其中5V的电源经过VIN端口如入，经过滤波稳压在VCC端口输出；同时，LED灯L1通电点亮，显示电源部分正常工作。

图6中，GSM-GPS模块电路主要由GSM-GPS模块U3、电容器C02、C5、C8、电阻R01、R4、R5、R6、LED灯L2、L3、L4组成，连接关系如图6所示，其中4.2V电源经过C5和C8从U3的62、63脚输入，GSM数据从U3的68端口输入、71端口输出，输入输出端分别连接到控制模块部分的串口1的输出、输入端；L2指示U3的供电状态，L3指示U3的网络连接状态，L4指示U3的工作状态。

图7中， SIM卡电路主要由稳压二极管U1、电容C4、C7、电阻R9、R12、R13、R14和卡槽J2组成，连接关系如图7所示，其中端口SIM_VCC、SIM_RST、SIM_SCK、SIM_DATA连接到GSM-GPS模块的相应端口如图7。

图8中，控制模块相关电路主要由控制模块芯片U4、晶振X1、电容C9、C10、电阻R7、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R22、LED灯L5、紧急按键BT1和蜂鸣器BZ1组成，连接关系如图8所示，其中电容C9、C10和晶振X1组成振荡电路给控制模块提供时基信号，INT0和INT1分别是外部中断口0和外部中断口1；紧急按键BT1连接到控制模块INT1，按下后可以产生外部中断信号；蜂鸣器BZ1连接到控制模块I/O口P0.0，可以利用PWM方式使其发出报警声音。

Claims

1.一种基于GSM/GPS的脉搏检测定位系统，其特征在于，它主要由脉搏检测定位模块、上位机部分和移动客户端三部分组成；所述脉搏检测定位模块主要由电源模块、压电陶瓷片、有源滤波放大电路、控制模块、蜂鸣器、SIM卡、紧急按键和GSM-GPS模块组成，所述压电陶瓷片经有源滤波放大电路与控制模块外部中断口相连，GSM-GPS模块与控制模块串口相连，蜂鸣器和控制模块I/O口相连，紧急按键和控制模块的外部中断口相连，SIM卡和GSM-GPS模块相连，有源滤波放大电路、控制模块和GSM-GPS模块均由电源模块供电；上位机部分由一个GSM模块和计算机组成，计算机和GSM模块之间通过串口总线相连；移动客户端可以为安装Android系统的智能手机；脉搏检测定位模块的GSM-GPS模块、上位机部分的GSM模块和移动客户端之间通过GSM网络通信。