老年人健康监测手表的设计.doc

发布时间：2024-12-03 12:17

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老年人健康监测手表的设计

老年人健康监测手表的设计　　摘要：本文针对老年人健康问题，设计了一款专门针对老年人的健康监测手表的软硬件方案，主要功能有心率监测、血压监测、血氧监测、实时定位、宠物找回和跌倒检测等功能。手表能与网络连接，可以把老人实时信息发送到家属的客户端。　　关键词：老年人；健康；手表；物联网　　中图分类号：R153 文献标志码：A 　　Abstract： Aiming at the health problems of the elderly， a software and hardware solution designed specifically for elderly health monitoring watches is designed. The main functions are heart rate monitoring， blood pressure monitoring， blood oxygen monitoring， real-time positioning， pet recovery and fall detection. Watch can connect with the network， you can send the elderly real-time information to the family members of the client. 　　Keywords： Elderly；Health；Watch；Internet of Things 　　1 ?目概况　　1.1 研究背景与设计方法　　现如今人口老龄化日渐严重，同时生活节奏变快，照顾老人成为家庭的难题。城市独居老人通常会面临一些令人担忧的健康问题。最先要解决的问题是在老人身体出现状况或者老人跌倒时及时的通知家人。本文针对这些问题介绍一款老人专用的健康监测手表，这款手表能实时监测老人运动状态、血压、心率和位置，并能把这些信息发送到服务器备案。家人可以在手机客户端读取老人的身体特征信息。此外，该手表还有音乐播放与宠物找回等功能方便老人日常的娱乐。该手表功能丰富，方案成熟，是一种可以商业化的方案。在设计时对老人的需求分析准确性，产品实用性，可量产性都有极高的要求。　　1.2 手表总体结构　　项目设计的手表主要是针对老人，完成对老人的身体状态和健康状况的实时监测。整个手表硬件部分包括：心率血压传感器模块，屏幕模块，姿态传感器模块，定位模块，通信模块，中央处理器模块，电源模块。　　软件部分包括：显示与交互部分、姿态监测部分、通信部分、数据加密部分、定位计算部分和心率血压分析部分。　　2 硬件方案设计（图1）　　2.1 中央处理器模块　　手表使用MT2502芯片作为主控， MT2502为联发科公司设计的可穿戴物联网设备商用解决方案芯片，使用260MHz主频的32位ARM7EJ-S内核，运算快。集成度高，集成多模GSM以及2.1 SPP和 4.0 GATT蓝牙，是多种物联网商用方案中使用的芯片。该手表同时使用松恩公司的BP1708芯片作为心率血压算法协处理器，保证脉搏相关算法的实时性。　　2.2 屏幕模块　　手表使用一个1.54寸可触摸TFT-LED屏幕，触摸芯片使用GT9xx系列的触摸芯片，显示芯片使用ST7789s。该屏幕具有240×240像素的显示分辨率，能够清晰地显示时间和其他内容。　　2.3 姿态传感器模块　　姿态方向等使用意法半导体的LSM6DSL和LSM303C。这两款芯片通过iic总线连接至主控。这是意法半导体新一代iNEMO MEMES传感器，体积小，集成度高，顶面面积仅有2.5mm×3mm，容易集成在手表类智能穿戴设备，如图2所示。　　2.4 心率血压传感器模块　　脉搏检监测使用SON7015传感器并使用BP1708作为血压血氧算法芯片，该部分通过iic总线与主控连接。该传感器为光电容积式脉搏传感器，在运动心率检测方面比二极管式脉搏传感器更加精确，适合在老人运动时实时监测老人脉搏状态。　　2.5 定位模块　　定位方面卫星定位使用MT3332芯片，该芯片可在脱离网络的情况下提供精确的卫星定位，并可以同时提供GPS和北斗两种卫星的定位结果，将两种结果融合相比单星方案可以大大提高定位精度。　　2.6 通信模块　　通信模块包括WiFi模块，蓝牙模块，GSM和GPRS模块。　　2.6.1 WiFi模块　　WiFi模块使用了MT5931芯片，该芯片支持802.11b/g/n通信标准，以2.4GHz的射频频率连接无线网络。无线网络天线使用BT/WiFi二合一陶瓷天线，节省了PCB空间同时又提高了天线增益，防止了WiFi断流。　　2.6.

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