便攜式老人跌倒報警系統設計

秦九勝，張小紅

(江蘇電子信息職業學院, 江蘇淮安, 223000)

關鍵字：便攜式；跌倒；報警

0 引言

愛不只是說說，你陪我長大，我陪你變老。百善孝為先，尊老愛老敬老是中華民族的傳統美德?，F如今，一方面老人出門在外，跌倒了扶不扶，怎樣扶，已成為一個笑談，有時候已成為碰瓷的代名詞。在這種不良社會風氣的影響下，個別案例不能損害大部分老年人的身心健康，人身安全。另一方面獨居老人自己在家，一旦發生什么危險，也會得不到及時的救治。2019年曾發生過這樣一則悲劇。西安小夫妻外出旅游7天，回家發現老人及1歲多幼女身亡。老人是自身突發疾病死亡，家中無人。如果能在第一時間發現老人跌倒，這樣的悲劇就能避免。類似這樣的悲劇還有很多，發生在留守兒童和獨居老人身上。相關數據顯示，在醫院接受治療的老人病例中，超過了50%是跌倒；在傷情嚴重的老人中80%是直接或間接因為跌倒。如果跌倒了不能及時得到救治，傷情會很大程度上惡化。

基于以上原因，本項目設計一款便攜式老人跌倒報警裝置，在老人意外跌倒時或者需要時及時得到幫助和救治。

1 便攜式老人跌倒報警系統設計

1.1 系統整體設計

本項目設計的便攜式老人跌倒報警裝置以CC2530微處理器為核心，利用六軸傳感器MPU6050、OLED12864液晶顯示，蜂鳴器報警、GPS定位模塊和GSM短信模塊裝置共同組成便攜式老人跌倒報警裝置。該跌倒報警裝置體積小、重量輕，嵌入到手環內或者放置于衣物內用來檢測老人在三個方向的加速度和傾角值，并將數據傳輸到CC2530處理器上。通過分析處理判斷老人是否跌倒，實現觸發警報的功能，通過短信發送到監護人手機上，或者一旦遇到危險，可以按下一鍵報警求救。

圖1 系統總體框圖

1.2 硬件系統設計

（1）MPU6050傳感器

本系統選用MPU6050六軸傳感器作為姿態檢測系統的主要測量元件，該系統以等時間間隔采集MEMS傳感器即三軸加速度計、三軸陀螺儀的信號。MPU6050為全球首例整合性六軸運動處理傳感器，集成了3軸MEMS陀螺儀和3軸加速度計。MPU6050可準確追蹤快速和慢速動作，采樣頻率1000H，內部寄存器用來儲存采樣數據，并進行實時更新及讀取。MPU6050封裝很小即可正常工作，并且抗干擾能力很高同時功耗低。

圖2 MPU6050

（2）顯示器OLED12864

OLED顯示器有多種接口方式, 本系統采用SPI接口方式的六引腳OLED，占用單片機的4個I/O口。顯示器OLED用來顯示人機交互界面，操作者可以通過按鍵選擇所需要顯示的內容。

（3）CC2530處理器

本系統采用德州儀器的CC2530F256集成芯片，來完成傳感器數據的讀取、計算，以及控制命令，實時數據的傳輸。這款芯片集成業內標準的增強型8051控制內核，并且具有優良性能的Zig Bee協議棧，在這個基礎上用戶可以自己開發程序。同時這款芯片具備多種運行模式，可以在休眠，低功耗，正常運行之間切換，節約能源消耗。

（4）蜂鳴器

報警電路的核心部分是蜂鳴器，報警功能通過蜂鳴器的聲響實現。蜂鳴器是一個綜合結構的電子傳輸裝置，在3C產品中廣泛使用。根據供電方式蜂鳴器分為兩種類型：壓電式和電磁式。

1.3 軟件系統設計

設計相應的控制程序，主要是為了自動識別老人跌倒姿態，同時精確定位發出報警并告知家人，流程如圖3所示。

圖3 系統運行流程

2 結語

旨在解決生活中熱點的現實問題——預防老人跌倒，本系統設計一款老人跌倒報警裝置。智能手機的普遍使用可以給老人的家人帶來更多機會、更便捷地關心老人，而又不需要老人進行復雜的操作。根據不同情況，選擇執行不同的模式。模式一。跌倒信息可以發送給家人并同時現場發出報警，尋求幫助。模式二，老人預感或已處于危險環境時，可以按下一鍵報警求救。本系統設計小巧方便，方便攜帶，準確率高，具有一定的實用性。