基于SC89F5162多传感数据融合的老人生理智能监控预警系统

为用户提供一种全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统，可提供实时的三维位置、三维速度和高精度的时间信息。GPS接收机通过接收其视线内的任意几颗卫星播发的导航信息，换算出自身的位置和时间信息。

　　本课题采用的是型号为ATK-NEO-6M-V12的一款高性能GPS定位模块。该模块采用U-BLOX NEO-6M模组，模块自带高性能无源陶瓷天线，并自带可充电后备电池（以支持温启动或热启动，后备电池在主电源断电后，可以维持半小时左右的GPS接收数据保存）。下图显示了本模块和U-center软件之间的通信，以得到定位信息。

　　E、脉搏传感器：外脉搏传感器利用了特定波长红外线对血管末端血液微循环产生的血液容积变化的敏感的特性，检测由于心脏的跳动，引起手指指尖的血容积发生相应的变化信号。经过信号放大、调理等电路处理。输出反应指尖血容积变化的完整的脉搏波电压信号。该红外脉搏传感器主要用于临床上脉率的测量、监测和脉搏波的病理分析。

　　F、GSM/GPRS通信模块：本课题采用SIMCom推出新款紧凑型产品SIM900A. 它属于双频GSM/GPRS模块，完全采用SMT封装形式，SIM900A仅适用于中国市场，其性能稳定，外观精巧，性价比高，能满足多种设计需求。SIM900A采用工业标准接口，工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz，可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。另外，SIM900A的尺寸大小为24x24x3mm，尤其适用于紧凑型产品设计。

　　3、软件设计原理

　　本课题的软件设计分为2部分，一、单片机程序设计：基于子系统功能而设计的单片机驱动程序的开发环境为Keil4，开发语言用C语言。单片机的驱动程序用到了SC89F5162的S输入/输出（I/O）准双向模式、增强型通用异步收发器（EUART）和模/数转换器（ADC）等特色功能。

　　增强型通用异步收发器（EUART）设计原理：EUART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始，后面是5~8个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发现开始位时它就知道数据准备发送，并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇偶，UART就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。在接收过程中，UART从消息帧中去掉起始位和结束位，对进来的字节进行奇偶校验，并将数据字节从串行转换成并行。UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。例如，如果产生一个奇偶错误，UART就置位奇偶标志。由此原理合理的配置EUART的相关寄存器和设置参数。

　　模/数转换器（ADC）软件设计原理：SC89F5162包含一个单端型、 10位逐次逼近型模数转换器（ADC）。ADC内建的基准电压VREF直接和VDD相连，用户也可以选择VREF端口输入基准电压。8个ADC通道都可以独立输入模拟信号，但是每次转换只能使用一个通道。GO/DONE信号控制开始转换，提示转换结束。当转换完成时，更新ADC数据寄存器与此同时，设置ADCON寄存器中的ADCIF位，并且产生一个中断（如果允许ADC中断）。ADC模块整合数字比较功能可以比较ADC中的模拟输入的值与数字值。如果允许数字比较功能（在ADCON寄存器中的EC位置1），并且ADC模块使能 （在ADCON寄存器中的ADON位置1），只有当相应的模拟输入的数字值大于或等于寄存器中的比较值（ADDH/L）时，才会产生ADC中断。当GO/DONE置1时，数字比较功能会持续工作，直到GO/DONE清0。这一点与模数转换工作方式不同。带数字比较功能的ADC模块能在Idle模式下工作，并且ADC中断能够唤醒Idle模式。但是，在Power-Down模式下，ADC模块被禁止。由此原理合理的配置ADC的相关寄存器和设置参数。

　　三、项目设计框图

　　1、硬件设计框图

　　2、软件设计框图

　　系统总体程序设计流程图：

　　基于GPS芯片的位置获取子系统程序流程图：

　　GSM/GPRS通信子系统程序流程图：

　　四、测试结果

　　本系统的测试分为总系统测试和子系统测试，详见测试视频。网址为：http://pan.baidu.com/s/1i30t1e1。