CN112735090A - 基于老人防丢和摔倒报警的方法、系统、存储介质、终端 - Google Patents

Abstract

本发明属于老人护理用具技术领域，公开了一种基于老人防丢和摔倒报警的方法、系统、存储介质、终端，所述基于老人防丢和摔倒报警的方法包括：采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信；短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警；子女通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上。本发明在前人的基础上对这些功能进行结合，既可以防丢又带有摔倒报警；更加全面化、智能化方便用户使用，实用性将大大提升。

Description

基于老人防丢和摔倒报警的方法、系统、存储介质、终端

技术领域

本发明属于老人护理用具技术领域，尤其涉及一种基于老人防丢和摔倒报警的方法、系统、存储介质、终端。

背景技术

目前，国内外对于摔倒识别的研究及成果各具特色。获取老年人活动信息的手段也各不相同，现阶段比较成熟的产品核心技术大体分为：使用者自主自动开启型报警系统、装有视频监测设备的探测系统、基于特殊传感器的摔倒姿态检测系统等。自主自动开启型报警系统的缺点在于，用户在摔倒之后必须没有失去意识且有一定的活动能力，如果老人失去意识，这种报警系统就失效。装有视频监测设备的探测系统使用者的隐私没有得到保障，没有完全解决了监测方面的问题，还会出现视频存在死角的问题，没有从根本上解决问题。

基于特殊传感器的摔倒姿态检测系统是嵌入微型传感器设备，使用这种检测系统可以准确的收集到老人的活动状态，通过算法结构来判断是否发生异常，但应用的范围限制小，属于理想型的检测系统。通过整理资料收集发现科研者对老人防丢的研究比较少，研究者把研究的防丢的重点放在儿童身上以及生活日用品中，设计功能比较单一。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的基于特殊传感器的摔倒姿态检测系统放在儿童身上以及生活日用品中，设计功能比较单一。

解决以上问题及缺陷的意义为：板子平放置在老人身上，蜂鸣器不报警，板子歪倒一定角度，老人跌倒，则蜂鸣器鸣叫报警。延时一段时间约15s，仍然未站起，GSM发送报警信息给手机：有人摔倒。设计带有手动报警按键，老人在摔倒且意识；可以手动发送报警信息，短信处理过程有GSM信号灯指示。手机可以通过发送任意内容，确定老人所在位置。大量人口出入地区，留守老人数量过多等地区。发生老人意外事件尤为突出，年轻时，他们养育子女，待子女成人后，他们大多数却“独自老去”，得不到重视和关怀。老人有走失和摔倒的风险。为了大幅度地减少老人摔倒和走失的可能，很有必要出一种对老年人跌倒的检测器以及防走丢的设计。选择报警器并不需要用那些特别高科技和复杂的设备。尤其是当老人患有某种程度的病症时，最好使用能让他们理解功能，懂得何时使用和方便操作的用具。简单按键式的紧急状态报警系统，是很好的选择。无论在老人摔倒，还是遭遇其他危险时，都能够快速得到帮助。安装有GPS定位系统的报警装置，适用于经常出门和正在旅行的老人。如果老人开车在路上，或者在散步或购物时摔倒，这些系统能够帮助家人和救援人员快速确认老人的位置，避免因老人一时说不清地点而耽误救助。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于老人防丢和摔倒报警的方法、系统、存储介质、终端。

本发明是这样实现的，一种基于老人防丢和摔倒报警的系统，所述基于老人防丢和摔倒报警的系统包括：

按键电路，与单片机连接，通过按键，输入相应的指令；

ADXL235采集电路，与单片机连接，采用的是倾角传感器ADXL345集成模块，可以通过角度的倾斜来实时监测老人是否摔倒的状态；

单片机，分别与按键电路、ADXL235采集电路、蜂鸣器报警电路、GPS电路和GSM电路连接，对整体系统进行控制；

蜂鸣器报警电路，与单片机连接，采用的蜂鸣器是有源蜂鸣器，单片机输出为低电平，蜂鸣器就会报警；如果单片机输出是高电平，则蜂鸣不报警，用以对老人是否摔倒进行报警；

GPS电路，与单片机连接，采用微带天线，用以采集地理信息，更新速率为每两秒一次；

GSM电路，与单片机连接，GSM电路与子女手机通信，用以发送老人的位置信息。

进一步，所述ADXL235采集电路所需的电源电压是在2V～3.6V之间，IO口的电压在1.7V～3.5V，可通过SPI直接访问数据口，32级FIFO缓冲器。

进一步，所述单片机中1280字节片内RAM数据存储器；4个16位定时器；可编程时钟输出功能；全双工异步串行口(UART)，兼容普通8051的串口；先进的指令集结构，兼容普通8051指令集。

进一步，所述GPS电路中，选用芯片是VK2828U7G5LF，25*25*4MM高灵敏度GPS天线、UART/TTL，232可选接口、采用KDS 0.5PPM高精度TCXO、内置SQI Flash,自由丰富配置参数、内建RTC晶体及皮法电容更快癿热启劢、内建LNA，低噪声信号放大器、1-10Hz定位更新速率、支持AssistNow Online和AssistNow Offline等A-GPS服务以及GPS、GLONASS、GALILEO、SBAS(WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN)混合引擎。

进一步，所述蜂鸣器报警电路采用三极管9012或8550来驱动。

进一步，所述GSM电路中，采用SIM900A的对外接口分为RS-232对外接口、语音对外接口、控制线对外接口、SIM卡对外接口和电源对外接口。

本发明另一目的在于提供一种利用所述基于老人防丢和摔倒报警的系统的基于老人防丢和摔倒报警的方法，所述基于老人防丢和摔倒报警的方法，包括：

采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信；

短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警；

子女通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上。

进一步，所述老人摔倒有两种情况，一种情况是老人失去意识，另一种情况是老人有意识，有意识的情况下老人可以按按键，手动报警，提醒家人自己摔倒。

本发明另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信；

短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警；

子女通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上。

本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现实施所述的基于老人防丢和摔倒报警的方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明在前人的基础上对这些功能进行结合，既可以防丢又带有摔倒报警。更加全面化、智能化方便用户使用，实用性将大大提升。本发明中单片机采用的是STC12C5A60S2，增强型的51单片机，该单片机的特点是有两个串口且功耗低，最主要的是成本低。能满足系统的要求。报警电路采用的有源蜂鸣器，有源蜂鸣器内部带有多个震荡电路，只要上额定电源就可以连续发声，有源蜂鸣器的特点是在使用的时候程序控制方便。倾角传感器采用的ADXL345模块，通过实时收集老年人倾斜角度是否超过阈值来确定老人的情况，ADXL345是一款3轴加速传感器，这款传感器特点功能强大，内部带有多个寄存器，最主要的是成本低。GSM模块采用的是SIM900A，其优点是可以不用考虑距离问题，只要插上移动卡就行，快捷方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于老人防丢和摔倒报警的系统结构示意图。

图中：1、按键电路；2、ADXL235采集电路；3、单片机；4、蜂鸣器报警电路；5、GPS电路；6、GSM电路。

图2是本发明实施例提供的单片机原理图。

图3是本发明实施例提供的单片机最小系统原理图。

图4是本发明实施例提供的模块接口原理图。

图5是本发明实施例提供的ADXL345模块接口图。

图6是本发明实施例提供的蜂鸣器模块图。

图7(a)是本发明实施例提供的电源模块的原理图。

图7(b)是本发明实施例提供的GPS模块的原理图。

图8是本发明实施例提供的基于老人防丢和摔倒报警的系统运行图

图9是本发明实施例提供的Keil uVision4软件开发流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于老人防丢和摔倒报警的方法、系统、存储介质、终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的基于老人防丢和摔倒报警的系统包括：

按键电路1，与单片机3连接，通过按键，输入相应的指令。

ADXL235采集电路2，与单片机3连接，采用的是倾角传感器ADXL345集成模块，可以通过角度的倾斜来实时监测老人是否摔倒的状态。

单片机3，分别与按键电路1、ADXL235采集电路2、蜂鸣器报警电路4、GPS电路5和GSM电路6连接，对整体系统进行控制。

蜂鸣器报警电路4，与单片机3连接，采用的蜂鸣器是有源蜂鸣器，单片机输出为低电平，蜂鸣器就会报警；如果单片机输出是高电平，则蜂鸣不报警，用以对老人是否摔倒进行报警。

GPS电路5，与单片机3连接，采用微带天线，用以采集地理信息，更新速率为每两秒一次。

GSM电路6，与单片机3连接，GSM电路与子女手机通信，用以发送老人的位置信息。

本发明实施例提供的ADXL235采集电路2所需的电源电压是在2V～3.6V之间，IO口的电压在1.7V～3.5V，可通过SPI直接访问数据口，32级FIFO缓冲器。

本发明实施例提供的单片机3中1280字节片内RAM数据存储器；4个16位定时器；可编程时钟输出功能；全双工异步串行口(UART)，兼容普通8051的串口；先进的指令集结构，兼容普通8051指令集。

本发明实施例提供的GPS电路5中，选用芯片是VK2828U7G5LF，25*25*4MM高灵敏度GPS天线、UART/TTL，232可选接口、采用KDS0.5PPM高精度TCXO、内置SQI Flash,自由丰富配置参数、内建RTC晶体及皮法电容更快癿热启劢、内建LNA，低噪声信号放大器、1-10Hz定位更新速率、支持AssistNow Online和AssistNow Offline等A-GPS服务以及GPS、GLONASS、GALILEO、SBAS(WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN)混合引擎。

本发明实施例提供的蜂鸣器报警电路4采用三极管9012或8550来驱动。

本发明实施例提供的GSM电路6中，采用SIM900A的对外接口分为RS-232对外接口、语音对外接口、控制线对外接口、SIM卡对外接口和电源对外接口。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

1软件和硬件

1.1设计要求

本发明由STC12C5A60S2单片机、ADXL345传感器、按键电路、蜂鸣器报警电路、GSM电路、GPS电路、LED灯电路+电源电路组成。本系统具体框图，如图1所示。

本发明解决了老人防丢和摔倒报警问题，采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信，短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警。子女可以通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上，实现了防丢功能。老人摔倒有两种情况，一种情况是老人失去意识，另一种情况是老人有意识，有意识的情况下老人可以按按键，手动报警，提醒家人自己摔倒。这样可以让家人放宽心。

1.2硬件概述

主控芯片单片机采用的是STC12C5A60S2，增强型的51单片机，该单片机的特点是有两个串口且功耗低，最主要的是成本低。能满足系统的要求。报警电路采用的有源蜂鸣器，有源蜂鸣器内部带有多个震荡电路，只要上额定电源就可以连续发声，有源蜂鸣器的特点是在使用的时候程序控制方便。倾角传感器采用的ADXL345模块，通过实时收集老年人倾斜角度是否超过阈值来确定老人的情况，ADXL345是一款3轴加速传感器，这款传感器特点功能强大，内部带有多个寄存器，最主要的是成本低。GSM模块采用的是SIM900A，其优点是可以不用考虑距离问题，只要插上移动卡就行，快捷方便。

1.3软件概述

基于Proteus和Keil C51单片机仿真实验是一种较好的实物实验辅助教学手段，计算机仿真实验不受时间和地点限制。虽然本次设计中没有用到Proteus，但是Keil软件在设计中是必不可少的，这是一款兼容单片机语言的软件，相对于汇编语言来说，C语言的优点在于学习起来比较容易，用起来也比较方便，能提高工作效率，缩短项目所需时间，编写C语言程序的时候可以加入汇编语言。8051微控制器的软件开发的C语言环境是由Keil C51标准C编译器提供。软件的集成更方便使用，操作简单，容易上手。

绘制原理图采用的软件是protel99se，protel99se按照系统功能来划分电路工程设计部分和印刷电路板设计系统。电路原理图设计部分包括电路图编辑器、电路图零件库编辑器和各种文本编辑器，主要功能是绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器、零件封装编辑器和电路板组件管理器，主要功能是绘制、修改和编辑电路板、更新和修改零件封装、管理电路板组件。

2系统硬件设计

2.1单片机最小系统

STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍，工作电压范围较宽：5.5V～3.3V；工作频率范围：0～35MHz，相当于普通8051的0～420MHz；1280字节片内RAM数据存储器；4个16位定时器；可编程时钟输出功能；全双工异步串行口(UART)，兼容普通8051的串口；先进的指令集结构，兼容普通8051指令集。单片机引脚，如图2所示。

STC12C5A60S2单片机最小系统说明：

单片机最小系统由复位电路、时钟电路和电源电路三部分组成，最小系统的意思是单片机有这三个模块就可以正常工作。单片机最小系统原理图，如图3所示。

(1)单片机的电源电路指的是40脚的VCC接正极，20脚的GND接地。

(2)单片机的复位电路由按键K1、电解电容C1和电阻R4组成。电源接上电后，电解电容C1开始充电，R4的电阻上出现高电位电压状态，单片机自动复位。电容充满后，R4上的电流电压都为0，单片机进入工作状态，按键K1的作用是单片机工作期间，对电容放电，放电结束后，单片机进入复位状态。所以单片机的复位既有手动复位又有自动复位。单片机在启动时都需要复位，这样使得所有元器件都处于初始状态。

(3)时钟电路由晶振Y1、瓷片电容C3和C4组成。电容的作用是为了帮助晶振起振，晶振选用的是11.0592MHZ，12MHz晶振进行串口通信时不容易实现标准的波特率。计算出来的TH1不是整数，TH1只能取整，这样会存在误差。

2.2GPS模块，如图7(b)

GPS模块选用的芯片是VK2828U7G5LF，VK2828U7G5LF产品的亮点：行业标准25*25*4MM高灵敏度GPS天线、UART/TTL，232可选接口、采用KDS 0.5PPM高精度TCXO、内置SQIFlash,自由丰富配置参数、内建RTC晶体及皮法电容更快癿热启劢、内建LNA，低噪声信号放大器、1-10Hz定位更新速率、支持AssistNow Online和AssistNow Offline等A-GPS服务以及GPS、GLONASS、GALILEO、SBAS(WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN)混合引擎。

产品描述：

主芯片：UBX-G7020-KT

C/A码：1.023MHz码流

接收频段：L1(1575.42MHz)

接收通道：56CH

S11 SWR：≤1.3S22 SWR：≤1.3

S21 Log Mag:≥20.0dB S11 Smith：50Ω±5％

定位性能：水平位置精度：<2.5m(Autonomous)50％<2m(SBAS)

(CEP，50％，24时静态，信号强度-130dBm，大约6个可用卫星)

速率：<0.1m/s方向：<0.5Degrees

授时精度：30us

参照坐标系：WGS-84

最大海拔高度：50000米

最大速度：500m/s

加速度：<4g

跟踪灵敏度：-162dBm

捕获灵敏度：-160dBm

冷启动灵敏度：-148dBm

热启动灵敏度：-148dBm

温启动时间：平均28秒

热启动时间：平均1秒

冷启动时间：平均29秒

标准时钟脉冲：0.25Hz～1KHz

定位更新速率：1Hz～10Hz(默认1Hz)

UART/TTL端口界面(默认)

RS232端口界面(可选)

内置SQI Flash

AGPS(网络辅助星历数据)：3s(平均)

数据速率(UART/TTL)：默认：9600bps可选(1200，2400，4800，19200，38400，57600，115200，230400，460800，921600)

输出语句：NMEA0183V3.0(GGA，GSA，GSV，RMC，VTG，GLL)协议数据

操作温度：-40℃to+85℃

GPS数据输出格式为标准的NMEA－0183标准，采集地理信息的更新速率为每两秒一次，该模块天线采用的是微带天线，而且天线是封装在模块的内部，这样有利于提高模块的可靠性，模块体积小，使用起来方便，不占地方，同时，该模块的灵敏度高，这样更有利于定位的准确性。

2.3GSM模块

GSM_SIM900A模块采用高性能工业级GSM/GPR模块：SIM900A，工作频段:GSM900/1800MHz。硬件设计在官方设计上加以优化，采用高效开关电源供电，SIM卡采用主流的卡座，质量更坚固。GSM_SIM800A模块在外围硬件的设计上参考了SIM900A模块的硬件设计指南，对板子的电源、保护和抗干扰上做足了功夫。电源采用开关电源模块供电，电源利用效率高。

模块应用领域：远程监控、远程智能抄表、智能家居和车载设备等远程通讯设备。

SIM900A的对外接口分为RS-232对外接口、语音对外接口、控制线对外接口、SIM卡对外接口和电源对外接口。

(1)RS-232对外接口

RS-232对外接口是当前市场上最常用的接口，也是串行总线的标准。RS-232对外接口主要用来实现数据接口通讯，实现的是PC机和PC机，PC机与其他设备之间的通讯，正常情况下接口都是8位编码，但是RS-232对外接口采用的是9位编码格式，没有奇偶校验位，只有数据位和停止位，数据位占8位，停止位1位。所以串口的工作方式一般情况下采用工作方式1，RS-232对外接口支持的最低速率是115.2K，最高速率可以达到300Kbps。

(2)语音对外接口

SIM900A包含两个语言对外接口，这两个接口都能满足麦克风和耳机，跟其他设备一样，只要涉及到语言模块，耗电比较大，所以本设计在最开始选择的时候没有选择语音模块，选择的是蜂鸣器模块。

(3)控制线对外接口

控制线对外接口主要是控制线与PC机的接口，PC机与控制线是可以互相传送数据。

(4)SIM卡对外接口

SIM(Subscriber Indentity Module)卡顾名思义就是平常用的电话卡，是一张个人资料卡。其结构主要包括：微处理器(CPU)、程序存储器(RAM)、数据存储器(EEPROM)以及串行通信单元。卡槽上的触点就是SIM卡的对外接口，当把卡插进去的时候这些触点就会跟SIM卡上的信息进行交换。SIM卡中存储一些重要数据，这些数据包括：集成电路卡识别、个人识别码国际移动用户识别码、随机识别码。集成电路卡识别的主要作用是在对SIM卡进行数据处理时对产生的流水号进行编制。个人识别码的作用相当于房间的钥匙，一把钥匙只能打开一扇门。国际移动用户识别码的作用是确保这张卡的唯一性。随机识别码相当于密钥，在忘记密码时，可以通过这个来识别。

SIM900A芯片的初始化过程从监控过程开始，监测过程一旦开始，TC35发送和接收数据短消息就会被单片机的串口激活。用这个方式来完成数据交换。TC35模块的初始化过程先是一个定时器延时，它自动检查完毕后，再检SIM有没有插入，有可能会出现SIM卡的太紧，没办法识别的现象。有卡插进去后，就会识别是不是移动卡，这个GSM模块上只识别移动卡，其他运营商的卡不能使用，最后就是对GSM模块进行初始化，主要是为了设置短信号码。模块接口原理图如图4所示。

2.4传感器模块

传感器模块采用的是倾角传感器ADXL345集成模块，可以通过角度的倾斜来实时监测老人是否摔倒的状态，ADXL345所需的电源电压是在2V～3.6V之间。IO口的电压在1.7V～3.5V，可通过SPI直接访问数据口，32级FIFO缓冲器，抗冲击能力强，使用范围广。用户在使用这个传感器的时候可以根据自己的需求选择相应的分辨率和量程，传感器内部有多个寄存器。ADXL345模块接口图如图5所示。

2.5蜂鸣器报警电路设计

蜂鸣器报警电路采用的蜂鸣器是有源蜂鸣器。有源蜂鸣器内部带有多个震荡电路，只要上额定电源就可以连续发声，有源蜂鸣器的特点是程序控制方便。电源接的是5V电源，采用三极管9012或8550来驱动，因为单片机刚一上电的时候所有的IO口会有一个短暂的高电平。如果选用npn型的，即使程序上将IO口拉低，蜂鸣器会响一下或吸合一下，为了避免这种情况发生，就选用pnp型的。因为想控制蜂鸣器工作，单片机的IO口要低电平，这样就避免了，因为不可能刚一通电就让蜂鸣器响或继电器吸合，避免了不必要的麻烦。只要单片机输出为低电平，蜂鸣器就会报警，如果单片机输出是高电平，则蜂鸣不报警。蜂鸣器模块图如图6所示。

2.6原理图

系统的原理图由单片机系统、复位电路、电源模块、蜂鸣器报警模块、GSM模块、GPS模块、倾角模块以及按键电路组成。系统的原理图7(a)和图7(b)所示。

3系统软件设计

3.1程序流程图

本发明编写和调试程序采用的软件是Keil uVision4，程序语言采用的是C语言编写。设计的流程图如图8所示。

3.2程序设计

Keil uVision4软件界面，先新建一个空工程，点击菜单栏的project，然后点newproject，文件名任意取，点击保存。在新建空工程前最好新建个文件夹，把新建的工程放到这个新建的文件夹下，这样方便寻找。然后会弹出窗口，选择Atmel目录下的AT89C52，点击确定按钮。

点击菜单栏的File下的New，然后保存到新建的文件夹下，保存文件的时候注意拓展名为.c文件。然后右键Target1选择Options for Target“Target1”，修改Target下的Xtal(MHz)，改为12，点击确定按钮。右键点击Source Group1选择Add Files to Group“Source Group1”，选择之前建的.c文件，工程软件就新建完毕了。具体开发流程如图9所示。

4系统调试

4.1系统软件调试

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，是目前世界上最好的51单片机开发工具之一。支持8051微控制器的PK51专业开发工具，支持所有的8051系列的芯片,包括经典设备以及具有IP核的设备。

软件调试步骤为：

先新建一个空工程，点击菜单栏的project，然后点new project,文件名任意取，点击保存。在新建空工程前最好新建个文件夹，把新建的工程放到这个新建的文件夹下，这样方便寻找。然后会弹出窗口，选择Atmel目录下的AT89C52，点击确定按钮。

点击菜单栏的File下的New，然后保存到新建的文件夹下，保存文件的时候注意拓展名为.c文件。然后右键Target1选择Options for Target“Target1”，修改Target下的Xtal(MHz)，改为12，点击确定按钮。右键点击Source Group1选择Add Files to Group“Source Group1”，选择之前建的.c文件。

开始编写程序，编写完成后，进行调试，对所编写的程序进行编译，如果输出窗口的提示信息有显示error信息，要根据错误信息进行修改，直到运行没有错为止。

4.2系统硬件调试

系统测试主要用的是万用表，检查每个元器件能不能正常工作，首先看每个焊接点有没有出现虚焊的情况以及元器件引脚焊接有没有出错，用万用表测试查看有没出现电源没接上，连线有没出错，导线有没有出现短路等现象，检查无误后，就可以给板子接上电源，观察每个元器件是不是在正常工作状态下，对每个元器件进行功能测试，防止元器件内部损坏，影响整个系统的性能。

GPS模块正常工作状态是GPS上的LED灯是绿灯且隔1S闪一下。GSM模块正常工作状态是GSM模块上的LED灯呈红色且隔3S闪一次。ADXL345传感器只要有倾斜，蜂鸣器就会报警，15S后警报没有解除，GSM模块上的SIM卡会发送短信到手机上，显示有人摔倒。老人在摔倒且有意识的情况下，可以通过按键电路手动发送自己的位置到手机上。手机可以发送任意短信到GSM模块的SIM卡上，GSM模块会发送当前位置到手机上。LED模块的作用是在发送或接收短信时会亮，表示在这个过程没有障碍发生。

关于手机上的电话和GSM上的SIM卡互通问题如下：拿到GSM模块，首先要对其进行检查，看有无异常情况，是否能正常使用，最好多买几个，有备无患，检查模块无误后。开始模块进行设置。要先把GSM模块的电源接上，因为该模块的供电范围在3.7V～4.2V，而实际生活中很难找到相应的供电电源，但用5V电源与1N4007二极管串联组合以及通过LM2596、29302T5等稳压片获取等方法都可以获得满足GSM模块供电要求的电源。所以在电流满足的情况下，可以选用锂电池进行供电。然后GSM模块上的TX接口、RX接口分别与TTL模块上的RX接口和TX接口进行连接。

把带有USB的TTL模块插到电脑的USB口上，TTL模块上有个电容，电容的作用是为了保护电脑USB口，USB模块接的电源是+5V，与1N4007二极管串联连接到GSM模块，连接好后，然后通过设备管理查看电脑的串口号，打开电脑上安装好的GSM串口调试助手软件，选择与电脑相同的端口，对端口的波特率进行设置为115200，点打开串口，红灯亮起，代表正常，如果灯不亮，说明连接过程中出现错误，查看是不是导线不稳，对每个模块进行一一排查直到找出问题为止。

串口打开后，就可以对设备发送指令，点击软件上的任意按钮，如果出现响应的信息，说明电路已经接通，可以在号码栏上输入电话号码，进行拨号测试，模块返回没有问题且手机也接到软件上打来的电话，说明GSM模块上的SIM卡与手机上的电话搭建完成。如果响应信息，说明电路没有接通，要对电路进行检查，看各个模块是不是在正常工作状态下，找出错误，方可进行号码搭建工作。

本发明解决了老人防丢和摔倒报警问题，采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信，短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警。子女可以通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上，实现了防丢功能。老人摔倒有两种情况，一种情况是老人失去意识，另一种情况是老人有意识，有意识的情况下老人可以按按键，手动报警，提醒家人自己摔倒。这样可以让家人放宽心。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于老人防丢和摔倒报警的系统，其特征在于，所述基于老人防丢和摔倒报警的系统包括：

按键电路，与单片机连接，通过按键，输入相应的指令；

ADXL235采集电路，与单片机连接，采用的是倾角传感器ADXL345集成模块，可以通过角度的倾斜来实时监测老人是否摔倒的状态；

单片机，分别与按键电路、ADXL235采集电路、蜂鸣器报警电路、GPS电路和GSM电路连接，对整体系统进行控制；

蜂鸣器报警电路，与单片机连接，采用的蜂鸣器是有源蜂鸣器，单片机输出为低电平，蜂鸣器就会报警；如果单片机输出是高电平，则蜂鸣不报警，用以对老人是否摔倒进行报警；

GPS电路，与单片机连接，采用微带天线，用以采集地理信息，更新速率为每两秒一次；

GSM电路，与单片机连接，GSM电路与子女手机通信，用以发送老人的位置信息。

2.如权利要求1所述基于老人防丢和摔倒报警的系统，其特征在于，所述ADXL235采集电路所需的电源电压是在2V～3.6V之间，IO口的电压在1.7V～3.5V，通过SPI直接访问数据口，32级FIFO缓冲器。

3.如权利要求1所述基于老人防丢和摔倒报警的系统，其特征在于，所述单片机中1280字节片内RAM数据存储器；4个16位定时器；可编程时钟输出功能；全双工异步串行口UART，兼容普通8051的串口；先进的指令集结构，兼容普通8051指令集。

4.如权利要求1所述基于老人防丢和摔倒报警的系统，其特征在于，所述GPS电路中，选用芯片是VK2828U7G5LF，25*25*4MM高灵敏度GPS天线、UART/TTL，232可选接口、采用KDS0.5PPM高精度TCXO、内置SQI Flash,自由丰富配置参数、内建RTC晶体及皮法电容更快癿热启劢、内建LNA，低噪声信号放大器、1-10Hz定位更新速率、支持AssistNow Online和AssistNow Offline等A-GPS服务以及GPS、GLONASS、GALILEO、SBAS(WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN)混合引擎。

5.如权利要求1所述基于老人防丢和摔倒报警的系统，其特征在于，所述蜂鸣器报警电路采用三极管9012或8550来驱动。

6.如权利要求1所述基于老人防丢和摔倒报警的系统，其特征在于，所述GSM电路中，采用SIM900A的对外接口分为RS-232对外接口、语音对外接口、控制线对外接口、SIM卡对外接口和电源对外接口。

7.一种实施权利要求1～6任意一项所述基于老人防丢和摔倒报警的系统的基于老人防丢和摔倒报警的方法，其特征在于，所述基于老人防丢和摔倒报警的方法，包括：

采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信；

短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警；

子女通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上。

8.如权利要求7所述的基于老人防丢和摔倒报警的方法，其特征在于，所述老人摔倒有两种情况，一种情况是老人失去意识，另一种情况是老人有意识，有意识的情况下老人可以按按键，手动报警，提醒家人自己摔倒。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

采用ADXL345加速度传感器，传感器倾斜，蜂鸣器报警，有15s延时，15s过后报警没有解除，GSM模块会给子女的手机发短信；

短信内容为：有人摔倒，延时的作用是为了防止误报警，老人弯腰导致蜂鸣器报警这是属于误报警；

子女通过手机发送短信到GSM模块的电话卡上，GSM会发送老人的位置到手机上。

10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现实施权利要求7～8任意一项所述的基于老人防丢和摔倒报警的方法。

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