老人失蹤與摔倒報警系統設計

王萌

摘 要：為了給老年人提供健康與安全的保障，降低由于失蹤、意外跌倒給老年人帶來的健康損害與安全威脅，設計一種有效的裝置及時準確的檢測老年人失蹤與跌倒等危險狀況。為此設計了一種基于單片機AT89S52實現失蹤報警與摔倒檢測報警的系統設計裝置，利用振動傳感器檢測人體摔倒時產生的震蕩，通過315發射與接收模塊傳遞報警信息，此外還附加時鐘液晶顯示模塊、定時模塊等功能。此裝置包括發射部分與接收部分，其中包括單片機AT89S52模塊、震動開關模塊、315發射與接收模塊、報警模塊、提示模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊，經過分析細致研究設計出此系統裝置，結果證明本方案具有較高的檢測準確性與實用性，系統通過驗證結果該裝置的主要功能可準確實現檢測老人失蹤、意外摔倒的情況，并可在設定檢測范圍10米內及時通過手動或自動的方式發出報警信號，從而使需要幫助的老年人在黃金時間得到及時的醫療救護。此課題的研究豐富了中等職業電子技術教育的實踐教學。

關鍵詞：摔倒檢測；失蹤報警；實踐教學

1.緒論

1.1課題研究背景與意義

目前全世界面臨著老齡化的嚴峻挑戰，整個國際社會都在關注老齡化問題，而一直以來老年人失蹤、跌倒事件頻頻發生、后果十分嚴重，時刻威脅著老年人的安全與健康，特別是現在社會還有這樣的現象，當看到老年人發生一些失蹤和跌倒等事件時有一部分人卻選擇了漠視，置之不理，這也是全社會一直值得關注、重點關注的熱點問題。因此設計一種有效的裝置及時準確的檢測失蹤與跌倒等危險狀況，可在第一時間采取救治措施減少傷害，提高老年人的健康活力與生活質量。

1.2理論基礎與研究方法

失蹤及跌倒檢測系統實際是無線遠程系統控制一種實現方式，它涵蓋了多個學科的研究領域，包括信號檢測與處理，數據傳輸等基本功能模塊，此裝置運用對失蹤跌倒報警檢測重要基本方法是基于單片機AT89S52最小系統控制，控制與單片機各個引腳相連接的外圍電路，通過軟件控制程序實現所有功能。在硬件上用于摔倒檢測的傳感器主要是震動傳感器模塊，利用315發射與接收信息模塊傳遞信息，其中無線發射模塊部分電路主要由315MHz無線數據發射模塊和編碼集成PT2262組成，利用PT2262可直接調制發射模塊發射信號，而接收部分電路主要由315MHz無線數據接收模塊、解碼集成PT2272組成，它與編碼集成PT2262配對使用，實現發射信號與接收信號的功能。本設計為防止被意外滑落，也就是老人并未摔倒的情況下本設計依然檢測到震蕩，在檢測十秒內如果老人按動按鈕發出報警信號，系統報警，如果在十秒內未再發出報警信號，報警將自動解除，本系統還設計了時鐘設置和液晶顯示功能，時鐘結合DS1302時鐘芯片，以年、月、日、時、分、秒格式通過液晶顯示，并包含了定時功能實現定時功能日常提醒老年人。

1.3設計成果與優勢

本設計包括兩部分，分別是發射部分和接收部分，其中發射部分包括單片機AT89S52模塊、震動開關模塊、315發射模塊、提示模塊、按鍵模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊，接收部分包含單片機AT89S52模塊、315接收模塊、報警模塊，利用以上模塊可實現當老人發現自己走失或者意外失足跌倒時可以利用手中此裝置按動報警按鍵，手動發出報警信息，系統還可以自動檢測跌倒情況，自動發出報警信號，這種基于單片機系統控制裝置，其優點是立意新穎并有較高的實用性，系統可靠準確，體積小便于攜帶等，通過對遠程對象情況的報警檢測，時刻為老年人提供及時、適當的護理與醫療服務。

2. 系統電路設計

本設計分為兩部分：發射部分與接收部分，本節介紹的發射部分總框圖和接受部分總框圖，通過發射與接收完美的結合實現全部功能。

2.1發射部分總框圖

發射部分的裝置是在老人手中掌控的，它是由單片機AT89S52為主控制模塊，通過振動傳感器模塊可以實現對老人摔倒情況的檢測，按鍵模塊是分為三個部分，一個是復位按鍵，是系統做復位之用，按動可以重新起動整個系統，還有兩個按鍵是失蹤報警按鍵和摔倒報警按鍵，但按動失蹤按鍵或摔倒按鍵時，系統可通過315發射模塊向接收電路發射出報警信息，按鍵模塊還包括4個調節時間和定時的按鍵，可做設置時間之用，框圖中的時鐘模塊是計時定時之用，時間的顯示可通過液晶顯示模塊顯示出來，而定時提醒是通過提示模塊輸出的，下圖所示清晰的畫出老人失蹤與摔倒報警系統發射部分的總原理框圖：

2.2接收部分總框圖

接收部分總原理框圖描述的是接收電路的電路原理結構，接收電路是老人的監護人掌控的裝置，監護人時刻檢測到發射部分檢測到的失蹤與摔倒報警信號，并及時的通過315接收模塊接收到報警信息，并通過報警模塊輸出報警信息，下圖所示清晰的畫出老人失蹤與摔倒報警系統接收部分的總原理框圖：

3.結論

本設計老人失蹤與摔倒報警系統，其設計理念是根據現今社會龐大的老年人群體提供一種保障安全與健康的裝置，該裝置可以及時準確的檢測到老年人突發的一些失蹤與跌倒等險況，保障老年人遇到危險時在黃金時間得到救護，提高老年人的生活質量，減輕家庭與社會的壓力。本裝置是基于單片機AT89S52設計而成的，通過芯片軟件程序內容來控制電路的工作方式，進一步通過硬件電路實現所有功能，其中硬件主要模塊包括單片機、震動傳感器模塊、315發射接收模塊、報警模塊、時鐘模塊、顯示模塊等，通過這些硬件模塊相互聯系相互控制，最終實現的功能可準確檢測老人失蹤、意外摔倒的情況，并可在設定檢測范圍十米內及時通過手動或自動的方式發出報警信號，此外還附加時鐘液晶顯示功能、定時等功能。本裝置的設計立意實用、系統可靠準確，體積小便于攜帶，簡單容易操作，成本低廉，有較高的推廣價值和市場發展潛力。此類裝置的立意與研究也是豐富中等職業教育電子專業教學著重培養動手實踐能力、綜合創新能力的實踐教學新改革。

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