基于Arduino的遠程定位生理參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

作者：張強武唐露新陳超鋒時間：2014-07-25 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：基于Arduino平臺采用提供高精度三維位置的MXTOS2-200模塊，設(shè)計了一種體積小巧的遠程定位生理參數(shù)監(jiān)測儀。利用獨特的過采樣技術(shù)和低功耗的傳感模塊，結(jié)合Arduino開源環(huán)境對人體脈搏、呼吸頻率、行走狀況(跌倒)等生理狀態(tài)參數(shù)的實時采集測量，與正常生理參數(shù)范圍做比較，進行預(yù)警動作。實驗表明，該監(jiān)測儀可以對生理參數(shù)進行實時采集，得到精確的測量數(shù)據(jù)進行生理判斷;Arduino平臺提供GSM、GPS以及常用生理參數(shù)傳感器的庫函數(shù)可大大降低設(shè)計難度;系統(tǒng)具有設(shè)計簡單、低功耗、低成本的優(yōu)點。

　　3 軟件設(shè)計

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/256090.htm

　　主程序設(shè)計基于Arduino IDE的開發(fā)平臺完成。由于Arduino平臺提供了GPS和GSM開發(fā)的庫函數(shù)，大大降低了系統(tǒng)設(shè)計的難度。其流程如下：首先，完成初始化(中斷、LCD、ADXL345、串口、GSM/GPS等初始化)后，啟動GPS/GSM模塊，進入串口中斷等待;接著，查詢串口是否有數(shù)據(jù)。當查詢到串口中有數(shù)據(jù)傳來時，就開始判斷數(shù)據(jù)是否符合預(yù)先設(shè)定協(xié)議，如果符合微控制器跳轉(zhuǎn)到生理參數(shù)測量模塊之中讀取行走狀態(tài)、脈搏、呼吸頻率等相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理和顯示。處理完之后返回數(shù)據(jù)到主程序，對采集的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理。最后，將處理完的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的閥值進行比較，如果未超出閥值則通過GSM返回正常標志數(shù)據(jù)，否則，轉(zhuǎn)入到GPS子程序(MXTOS2-200)之中，判斷校驗數(shù)據(jù)是否正確，若正確則進行數(shù)據(jù)包的解析，獲取當時人的準確位置;若不正確則繼續(xù)等待校驗直到獲取準確位置。接著，執(zhí)行GSM發(fā)送指令，發(fā)出經(jīng)緯度時間等信息到上位機，同時發(fā)出警報尋求救援;如果在閥值以內(nèi)則返回繼續(xù)監(jiān)聽串口數(shù)據(jù)，循環(huán)上述過程。主程序流程圖如圖4所示。

　　3.1 MXTOS2-200

　　MXTOS2-200支持以$GPGGA、$GPGSV、$GPGSA為主的16通信協(xié)議，通過相關(guān)協(xié)議設(shè)置可以獲取UTC時間、經(jīng)緯度、GPS狀態(tài)、正在使用的衛(wèi)星數(shù)量、HDOP水平精度因子、海拔高度、差分時間及ID等等。本系統(tǒng)采用$GPGGA協(xié)議，通過串口數(shù)據(jù)來判斷和校驗，經(jīng)校驗后，接收數(shù)據(jù)(本系統(tǒng)主要提取時間、經(jīng)緯度、有效性)并進行處理，最后保存返回數(shù)據(jù)給主程序。MXTOS2-200子程序流程圖如圖5所示。