基于单片机的老人防跌倒报警器的设计
老人跌倒报警系统的设计
开发研究老人跌倒报警系统的设计于浩李姿*(沈阳工学院信息与控制学院，辽宁抚顺113122)摘要:本设计基于52单片机的老人跌倒报警系统，其目的是防止当老人受到外界作用摔倒后，长时间无法得到救助而引发一系列危险情况的发生。
设计中的主要传感器有3轴加速度传感器、GPS定位模块、GSM信号发射模块。
该设计具有快速反映老人跌倒，并能快速发出警报,增加被救助机会,减少伤害。
关键词:跌倒检测;GPS定位；GSM通讯1设计背景中国人口老龄化的问题已经是政策难题。
对于人数众多的老年人群体,日常生活中的安全问题就成了社会发展、科技发展中的关键问题。
如何减少老年人在外出行走时出现突发情况后引发危害，是我们需要考虑的问题与难点O 据世界卫生组织报告,2002年鋼有39.1万人死于跌倒,其中60岁以上的占50%以上,70岁以上的占40%,大约40%〜70%的跌倒会造成伤害，跌倒已经威胁到老年人的生命安全。
因此，采取一定措施为老年人提供救助是十分必要的。
本设计的老人跌倒报警系统可以有效解决老人摔倒后长时间无人救助这一问题。
设计中采用了通信和计算机技术。
可以在短时间内迅速检测老人是否发生跌倒并向家人发出警报，减少老年人跌倒后发生的二次伤害的现象。
2设计原理老人跌倒报警系统采用了STC89C52单片机为核心控制芯片，硬件电路配有加速度检测系统，可以检测当老人摔倒的一瞬间发生的角度变化,并将数据信号发送至单片机;外部电路还配有GPS定位系统,该系统可以更好地定位老人在摔倒后具体位置，增加救援几率;GSM模块是一款插入手机卡就可以发送信息的通讯模块，该模块在确认老人摔倒后，会向存储程序中的用户发送数据信息,增加救援机会。
本设计的具体功能分为5部分：(1)控制部分采用了STC89C52单片机作为控制器，该单片机是一款高性能、低功耗的8位微型控制器, STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
单片机控制的老人防跌倒系统硬件设计探讨
单片机控制的老人防跌倒系统硬件设计探讨一、引言老年人防跌倒系统是一种针对老年人跌倒引发的意外伤害而设计的辅助设备。
随着人均寿命的延长和老龄化问题的日益突出，老年人的健康和安全问题备受关注。
因此，研发一种能够及时检测老人跌倒并及时报警的防跌倒系统具有重要的现实意义。
本文将探讨一种基于单片机的老人防跌倒系统的硬件设计方案。
二、硬件设计方案（一）嵌入式单片机嵌入式单片机作为老人防跌倒系统的核心控制部件，负责采集和处理各种传感器信号，并实现与其他硬件模块的通讯和控制。
可以选择性能稳定、功耗低的常见单片机，如STM32系列、ATmega系列等。
通过编程控制，实现对传感器数据的采集、数据处理算法的运行和报警功能的触发。
（二）三轴加速度传感器三轴加速度传感器用于检测老人的行为动作，如跌倒、活动强度等。
通过感应老人身体的加速度变化，来判断是否发生了跌倒事件。
常用的三轴加速度传感器有MPU6050、ADXL345等，可直接通过I2C或SPI接口与单片机通讯。
（三）压力传感器压力传感器用于检测老人是否跌倒。
可将其放置在老人常踩的位置，如床底下、地面上。
一旦老人发生跌倒，传感器就会感应到来自地面的冲击并进行判断，通过与单片机的通讯，触发报警系统。
常见的压力传感器有薄膜式压力传感器、压阻式压力传感器等。
（四）红外传感器红外传感器用于检测老人是否离开了指定区域，如床边或房间门口。
通过发射和接收红外信号，并进行距离的计算，可以实现老人是否越过了限定区域。
常用的红外传感器有红外对射传感器、红外反射传感器等。
将红外传感器放置在限定区域进行监测，一旦老人离开区域，即触发报警系统。
（五）无线通信模块无线通信模块用于将报警信号发送给监护人或医护人员。
可以选择WiFi模块、蓝牙模块、GSM模块等进行数据传输。
通过与监护人的手机或电脑相连接，实现实时的数据传输和报警信息的发送。
（六）功放与喇叭功放与喇叭用于播放报警音。
当系统检测到老人发生跌倒或离开限定区域时，通过控制功放输出报警音，提醒附近的人员注意。
基于51单片机的防摔倒报警器设计与实现
基于51单片机的防摔倒报警器设计与实现设计与实现基于51单片机的防摔倒报警器摔倒是老年人出现的常见问题之一，而老年人的骨骼和身体机能比较脆弱，如果不及时发现摔倒情况，可能会导致严重后果。
因此，设计一款基于51单片机的防摔倒报警器，可以及时监测老人的摔倒情况，发出报警信号，提醒周围的人们。
1.系统设计（1）摔倒检测模块：通过加速度传感器检测老人是否摔倒，加速度传感器可以感知老人体重在地面上的状态，如果发生突然的变化，则表示可能发生摔倒。
（2）报警模块：使用蜂鸣器作为报警器，当摔倒检测模块检测到摔倒事件时，触发报警模块发出蜂鸣声。
（3）控制模块：使用51单片机作为控制器，通过编程实现数据的采集、处理和控制，当摔倒事件发生时，控制报警模块发出报警信号。
2.系统原理加速度传感器的原理是基于质量对加速度的感知，当有外力作用于传感器上时，传感器将产生电压变化。
通过对加速度传感器的信号进行采样和处理，可以得到老人体重在地面上的状态。
当传感器监测到摔倒事件时，会向51单片机发送一个信号，51单片机接收到信号后，会触发报警器发出报警声。
3.系统实现（1）硬件设计：硬件部分主要由51单片机、加速度传感器、蜂鸣器和其他必要的电路元件组成。
将加速度传感器与51单片机连接，通过IO口进行数据传输。
将蜂鸣器与51单片机连接，通过IO口进行控制。
（2）软件编程：软件部分主要包括数据采集、数据处理和报警控制三个部分。
首先，在数据采集过程中，通过读取加速度传感器的数值，获取老人体重在地面上的状态。
然后，在数据处理过程中，判断传感器数值是否发生突然变化，如果发生变化，则说明摔倒事件发生。
最后，在报警控制过程中，触发报警器发出报警声，可以通过设置蜂鸣器的IO口为高电平来实现。
4.系统应用总结：。
《传感器与检测技术》基于多传感器的老年人跌倒检测报警系统设计设计
《传感器与检测技术》跌倒检测器摘要：随着人口老龄化进程的加快，老年人监护和医疗问题正成为一个重大的社会问题。
老年人意外受伤害的首要原因就是跌倒，因此，研究助老产品——跌倒检测器，将大大改善老年人的健康品质，对构建和谐社会的意义重大。
本课题设计了一种基于多传感器的老年人跌倒检测报警系统，依托嵌入式单片机STM32F101R8T6，利用普通的加速度传感器，对人体的空间三个方向的加速度值进行采集，倾角传感器采集人体的前后和左右倾角值，并且脚底压力传感器感知脚部的压力值。
关键词：跌倒检测，多传感器，倾角传感器1 前言1.1 课题背景21世纪的来临，使全世界范围内人口老年化的进程加快，在这种全球趋势的情形下，中国也不例外，随着我国人口老年化进程的加剧，社会对这一群体的健康保障将承担越来越艰巨的责任。
年龄的增长，身体解剖组织结构和生理代谢发生变化，由于自身疾病或者外界的影响，老年人常会发生意外跌倒，有时候甚至是健康的老年人也会发生，据国外研究机构统计，约有的超过65岁的老人平均每年发生一次跌倒，且随着年纪的增加，概率也增加，而本身身体有病痛或者伤害的老人，就更容易发生意外的跌倒。
而跌倒次数巨大的背后，是由跌倒带来的辅助治疗所需消耗的高昂费用，以及照顾跌倒人群消耗的巨额社会资源，有研究表明，社会支付的医疗费用超过50万亿元，而付出的代价则为160-800万亿元人民币。
然而，跌倒造成的伤害不仅体现在身体的即时受伤，还体现在未得到及时的帮助而造成的所有后续恶劣影响。
所以，针对跌倒问题，除了做好事先防范工作之外，如安全教育等，还应该在发生跌倒时，最快的将受伤人员送往医院进行救治，所以发明一个能够实时监测到跌倒并通知医护人员救治的产品很重要。
1.2 国内外研究现状目前对老年人跌倒检测技术相关研究主要的研究成果是利用加速度传感器检测装置,监测在跌倒事件发生时人体各方向加速度值，利用阈值检测或者模式识别的方法，对老年人的身体姿势状态进行实时检测，算法判断到处于跌倒状态后，再利用远程无线报警系统进行报警，通知护理人员进行救治，实现老年人的远程监护。
基于51单片机的防摔倒报警器设计与实现
工程学院毕业设计说明书(论文)作者：学号：学院：电气工程学院专业：通信工程题目：基于51单片机的防摔倒报警器设计与实现指导者：评阅者：2021年5月摘要如今,由于政策和自然的人口增长，从整体来看，我国已经进入社会老龄化阶段。
对于行动不便的老年人来说，摔倒、滑到可能会造成严重的后果，甚至在一些案例之中导致了老年人的死亡。
而如果老年人再摔倒之后不被扶起，他们凭借自己的能力无法起身，那么造成严重后果的可能性就会进一步增大。
但近些年来，出现了许多老年人碰瓷的恶性事件，这使人们陷入了扶与不扶的两难境地。
医院里住院率和死亡率也因为老年人跌倒情况的发生而不断的升高,同时老年人跌倒也给其家人带来了悲痛的情感和沉重的经济负担。
社会上因为老年人跌倒而发生的不良现象层出不穷，不少讹诈团伙因此出现敲诈人们的钱财，这种现象的出现降低了整个社会的道德素养，更可能会影响到青少年的身心发展。
所以，研发一款能够对老年人的各项活动进行实施管控，将老年人的信息与数据实时反馈到家人或警方。
这将会非常明显地降低老年人因为摔倒、滑到所造成的身体损伤后果。
从而使得家人放心，老年人安心。
本论文在着手进行相关研究之前，对于国内外关于老年人跌倒检测报警器进行了细致的资料手机，经过研究，我们提出了了一中基于ADXL345传感器技术的“老年人跌倒检测及报警方案”。
在日常生活中，利用这种技术，对老年人自身活动所产生的倾角的数据进行实时采集，然后再把收集到的数据发送给单片机上，达到监测老年人的运动状态的目的，使老年人的家人和警务人员能在老年人发生危险情况的第一时间做出反应从而保证老年人的安全。
关键词：老人防跌倒；定位；监测报警；单片机AbstractNowadays, the population aging in the society is gradually intensified. We often see that the old people fall down and there is no one to help them, which leads to the death of the old people. We also feel helpless for this kind of tragedy, because we are afraid that we might be blackmailed by himself or his family after helping the old man. The hospitalization rate and mortality rate in hospitals are also increasing due to the occurrence of fall among the elderly. Meanwhile, falls of the elderly also bring sad emotions and heavy financial burden for their families. In the society, many bad phenomena occur because the elderly fall down in an endless stream, so many blackmail gangs extort people's money, which reduces the moral quality of the whole society and may affect the physical and mental development of teenagers. Therefore, under the premise of not affecting the normal activities of the elderly, monitoring the activities of the elderly by scientific means, and calling the police for help immediately after the detection of the elderly fall can effectively reduce the health injuries and medical expenses brought by the elderly fall.After research, we studied the "fall detection and alarm scheme for the elderly" based on the ADXL345 sensor technology. In daily life, using this technology, the data of the dip angle generated by the elderly's own activities is collected in real time, and then the collected data is sent to the single-chip microcomputer to achieve the purpose of monitoring the exercise state o f the elderly. To ensure the safety of the elderly.Key words: the elderly fall; orientation; monitoring; single-chip目录第一章绪论 (3)1.1概述 (3)1.2 国内外防跌倒报警器的设计情况 (3)1.3本文的安排 (4)第二章关键技术概述 (7)2.1单片机 (7)2.2GPS (7)2.3GSM (8)第三章系统设计与硬件方案 (11)3.1系统方案的确定 (11)3.2系统的功能分析及体系结构设计 (12)3.2系统硬件的选择 (13)3.2.1 单片机芯片的选择 (13)3.2.2声音报警电路方案的选择 (14)3.2.3倾角传感器的选择 (15)3.2.4无线遥控模块的选择 (16)3.3系统硬件确定 (17)3.4模块电路的设计 (17)3.4.1 STC89C52单片机电路设计 (17)3.4.2 5V电源电路设计 (20)3.4.3 LED信号指示灯电路设计 (21)3.4.4 GSM_SIM800A模块电路设计 (21)3.4.5UBLOX模块NEO-6M GPS模块电路设计 (24)3.4.6 蜂鸣器报警电路（低电平有效）设计 (24)3.4.7 ADXL345倾角传感器模块电路设计 (25)第四章系统软件设计 (27)4.1 编程语言选择 (27)4.2单片机程序开发环境 (27)4.3 Keil uVision4软件开发流程 (28)4.4 STC-ISP-15xx-v6.85p程序烧录软件介绍 (29)4.5 PL2303串口程序烧写模块 (30)4.6 程序流程图 (31)第五章系统焊接与调试 (33)5.1 电路焊接 (33)5.2 系统调试 ............................................................... 错误!未定义书签。
电气专业+基于51单片机的老人防跌倒GPS定位报警器-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本产品设计了一种基于51单片机，利用ADXL345加速度传感器的跌倒实时检测系统，来实现来人摔倒后的报警。
用以完成老人跌倒后可以被及时发现并救助；它运用基于ＳＶＭ阈值法的三次判别算法；精准判断老人是否摔倒。
设计还使用了ＧＰＳ卫星定位模块；对老人摔倒后进行准确定位。
大量实践数据表明，设计产品对大多数情况都能正确判断，误报率较低，可有效的区分日常生活行为和跌倒行为，对老人摔倒检查正确率达到９0％，稳定性，识别率很高。
关键词：加速度传感器；阈值法；跌倒检测AbstractThe design of this product is based on 51 single-chip computer, using ADXL345 accelerometer real-time fall detection system, to achieve the alarm after people fall. It can be found and rescued in time after the elderly fall. It uses the three-time discriminant algorithm based on SVM threshold method to accurately judge whether the elderly fall or not. GPS satellite positioning module is also used in the design, which can accurately locate the elderly after falling down. A large number of practical data show that the design product can correctly judge most cases, and the rate of false alarm is low. It can effectively distinguish daily life behavior and fall behavior. The correct rate of fall detection for the elderly is 90%, stability and recognition rate is high.Key words: acceleration sensor; threshold method; fall detection摘要 (1)1 概述 (4)1.1研究背景及意义 (4)1.2研究现状 (4)1.3应用前景................................................................... 错误!未定义书签。
单片机控制的老人防跌倒系统硬件设计探讨
单片机控制的老人防跌倒系统硬件设计探讨摘要：老年人是我国社会发展进程中的重要群体，但是他们也存在着一定的缺点，其中最常见的就是跌倒。
为了解决这一问题，本文提出了一种基于单片机的老人防跌倒系统的设计方案，该方案采用了单片机、加速度传感器、红外传感器和报警器等硬件设备，实现了老人跌倒的检测和报警功能。
同时，本文也给出了系统的软件设计方案，以供参考。
关键词：老人；防跌倒；单片机；硬件设计Abstract: The elderly are an important group in the process of social development in our country, but they also have certain shortcomings, the most common of which is falling. In order to solve this problem, this paper proposes a design scheme of an elderly anti-falling system based on microcontroller, which uses microcontroller, acceleration sensor, infrared sensor and alarm and other hardware devices to realize the detection and alarm of the elderly fall. At the same time, this paper also gives the software design scheme of the system for reference.Keywords: Elderly; Anti-falling; Microcontroller; Hardware Design。
老人跌倒警报器的设计
老人跌倒警报器的设计老年人跌倒是导致骨折和其他严重伤害的主要原因之一，因此老人跌倒警报器的设计变得越来越重要。
一款有效的老人跌倒警报器不仅能及时发出警报，还能提供准确的位置信息，以便紧急救援人员能够迅速到达。
在本文中，我们将设计一款高效的老人跌倒警报器，以满足老年人的需求并保障他们的安全。
老人跌倒警报器的设计需要考虑老年人的特殊需求。
老年人通常不喜欢使用复杂的设备，因此警报器应该简单易用。
考虑到老年人可能患有视力和听力障碍，警报器的警报声音应该清晰响亮，同时还要有明确的视觉提示，便于老年人迅速发现。
老人跌倒警报器的设计应具备定位功能。
当老人发生跌倒时，紧急救援人员需要迅速到达现场进行救援。
警报器应该能够准确地定位老人的位置，并且能够通过电话或短信向紧急救援人员发送位置信息。
这样，紧急救援人员就可以快速有效地找到老人，进行及时的救援。
老人跌倒警报器的设计还需要考虑老年人的日常生活习惯。
老年人通常会在家中进行日常活动，因此警报器应该设计成便于佩戴的小型设备，可以随身携带，不会给老人带来束缚感。
警报器应该具备防水防摔功能，能够适应老人日常生活的需求，不受外界环境的影响。
为了满足以上需求，我们将设计一款老人跌倒警报器，该警报器可以实现简单易用、定位准确、便于佩戴、防水防摔等功能。
我们将采用小巧轻便的设计，将警报器设计成类似手表或者项链的外观，便于佩戴在身上。
我们将在警报器中搭载GPS定位芯片，当老人发生跌倒时，警报器可以通过GPS定位获取老人的精确位置，并实时发送给紧急救援人员。
警报器还将配备SIM卡，可以通过移动通信网络实现电话或短信通讯，以便老人和紧急救援人员之间进行沟通。
警报器将配备一块大尺寸的按钮，老人只需简单地按下按钮即可触发警报器。
警报器还将配备高分贝的警报声音和明亮的LED指示灯，以便老人发出警报后能够吸引周围人的关注。
在外观设计上，我们还将采用柔软的材质和圆润的边角，以防止老人在使用过程中被刮伤。
基于51单片机的无线跌倒报警系统设计
基于51单片机的无线跌倒报警系统设计摘要：本无线跌倒报警系统采用STC89C52单片机，其经典MCS-51内核，CMOS 8位微型控制器性能好，并拥有8K字节系统可编Flash存储器，通过ADXL345倾斜传感模块实时输出的倾斜角数据，控制蜂鸣器警报。
该设计用法很简易，而且成本低，跌倒检测快速准确，满足了老年人在日常生活中意外跌倒的能够及时报警和救助的要求和功能。
关键词：老人防跌倒；ADXL345；STC89C52目前，由于如今社会逐步加剧的老年人口数量，我们在新闻中经常能看到老人跌倒了无人扶，进而导致老人的死亡。
因为怕扶了老人，会被反过来赔偿。
所以就有了老年人在摔倒后没有谁去救，就会慢慢的把摔伤放大严重的话会死去，很大程度的加剧了社会经济负担。
因此，为了能够有效减小老年人在跌到时造成更多的伤害，在不影响老年人的正常生活的情况下，设计一款无线跌倒报警系统，在发现跌倒后能够迅速求助，极为重要【1】。
1 系统的功能分析及体系结构设计1.1 系统整体设计本设计由STC89C52为核心，加上ADXL345倾角传感器电路、人机交互电路、鸣叫警报电路以及电源电路组成。
系统具体框图如图1.1所示：图1.1 系统框图1.2 模块电路的设计1.2.1 STC89C52单片机核心系统电路的设计1统电路是三个重点为：电源、晶振、复位。
5V的电源，然后就是的晶振（11.0592MHz），晶振和系统关系就像是合作，接着两个电容（30pF）就是负载，接到X1和X2引脚，最后RST接电阻R1到GND，接EC1到电源。
1.2.2 蜂鸣器报警电路设计该设计中使用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，VCC为其提供电源。
此模块作为老人跌倒时的警报模块，电路中将三极管9012作为驱动，当单片机接收到低电平信号时，蜂鸣器则发出鸣叫警报，反之则不警报，也可以自己通过设定去把警报的声音改为自己喜欢的鸣叫方式。
图1.2鸣叫警报电路图1.2.3 ADXL345倾角传感器模块电路设计选择倾角传感器ADXL345模块实时检测相关的状态信息。
基于单片机的老人跌倒检测装置设计
基于单片机的老人跌倒检测装置设计
设计了一种基于单片机的老人跌倒检测装置，采用加速度、陀螺仪传感器采集原始信号。
在进行数据融合时采用自适应互补滤波算法，从频域角度消除噪声。
针对该装置设计了一种计算量小的跌倒检测算法，并且加入了GPS 定位装置和GSM短信模块。
实验证明该跌倒检测算法计算量小、误判率低，并且能够实现精准定位。
研究表明，老年人跌倒发生率高，后果严重，是老年人的首位伤害死因。
而且跌倒的发生概率会随着年龄的增长而升高，如果能够及时救助，可有效降低跌倒老人的死亡率。
目前研究开发人体跌倒检测系统方面的技术主要有两种：图像分析法和加速度分析法。
基于图像分析法，准确率高，但是检测算法繁琐，成本高，不方便携带。
基于加速度分析法，不但成本低，而且不受环境的限制，功耗低，方便携带。
1系统总体设计。
基于51单片机的预警摔倒和定位的设计
link appraisement邹 建 谢小芳 刘明星遵义医学院医学信息工程学院邹建（1996-）男，仡佬族，贵州遵义人，遵义医学院物联网工程专业士，讲师；刘明星（1995-）遵义医学院物联网工程专业过卸车系统设置压力超高泄放和氨气泄漏报警和喷淋系统，确保液氨在卸车过程中安全、可靠。
“氨气吸收系统”吸收了来自卸车、存储及液氨蒸发过程中泄漏的少量氨气，确保氨气不会泄漏至大气中。
“废水收集系统”收集液氨泄漏等突发情况下的含氨废水，防止氨水随意外排污染场地。
目前该控制系统已投入生产使用，控制效果良好。
图2 关键控制点DCS程序实例：GPS得到的数据：$GPRMC 105806.00，A，2743.37316， N，10704.32768，E，0.049，，100618，，，A*7D 将其转换成度（°）经度 = 107 + （ 4.32768 / 60 ）= 107.072128纬度 = 27 + （43.37316 / 60）= 27.722886调用高德德图API：https：///v3/geocode/regeo?key=35a3810a964c697f3acae6187238d36a&locati on=107.072128，27.722886&radius=1&extensions=b ase&batch=false&roadlevel=0key：是申请的秘钥；location：是经纬度坐标；radius：搜索半径；extensions：返回结果控制。
默认取值为base（返回基本地址信息），取值为all（返回基本地址信息，道路信息等）batch：批量查询控制；roadlevel：道路等级。
Key和location是必填项，其他选项可选。
需要了解更多参数请参考API文档—-地理/逆地理编码。
手机浏览如图4地理位置信息所示结语基于STC89C51单片机为核心，结合加速度模块、GPS模块与GSM模块实现预警摔倒和防走失系统的研究，图4 地理位置信息75页）。
基于单片机的老人防跌倒报警设计
基于单片机的老人防跌倒报警设计发表时间：2019-07-08T12:30:31.243Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：蒋剑芳1 高源2 孙馨茹3[导读] 摘要：我们经常在新闻上见到的媒体报道，孩子出门在外打工，家里老人生病、住院、乃至去世。
本课题设计了一种基于单片机的老年人跌倒检测报警系统，依托51单片机，利用角度检测模块，对角度进行检测，来判断老人为何种状态，如果检测得出老人处于跌倒状态，系统会及时向亲友发出报警信息，（西北民族大学电气工程学院甘肃兰州 730124）摘要：我们经常在新闻上见到的媒体报道，孩子出门在外打工，家里老人生病、住院、乃至去世。
本课题设计了一种基于单片机的老年人跌倒检测报警系统，依托51单片机，利用角度检测模块，对角度进行检测，来判断老人为何种状态，如果检测得出老人处于跌倒状态，系统会及时向亲友发出报警信息，关键词：单片机；报警系统；角度检测；GSM；1、引言现在市场上投入的老人跌倒检测报警系统，主要是被动式系统，是依靠老人按动报警器实现求救，性价比低、实时性弱、缺乏网络化和智能化。
为此，研制一种跌倒检测报警系统，以单片机为核心，角度检测模块、信号指示模块、GSM信号发送模块、按键控制模块、报警系统，可实现老人跌倒状态的实时检测和报警。
2、系统总体设计基于单片机的老人防跌倒报警设计【1】的主要工作原理和工作方式如下：在老人摔倒的时候，系统的中控系统就会通过角度检测模块来进行判断老人是否摔倒，如果老人确实摔倒，那么系统控制报警模块进行报警。
信号指示模块亮；如果老人是以不小心摔倒的，在老人自主站起来之后报警模块取消报警；如果老人不能自主的站立。
那么就会通过GSM信号发送模块给孩子发送信息通知他们老人出现状况及时治疗。
整个系统的结构图如图1所示：图1 系统结构图3、系统软硬件设计3.1 GSM报警模块【2】系统采用AT89C51单片机通过串口通讯来控制JB35G模块。
基于单片机的跌倒检测系统设计开题报告
开题报告一、引言单片机技术作为嵌入式系统中的一种重要实现方式，近年来在智能健康监测领域得到了广泛的应用。
跌倒检测系统能够实时监测老年人、残障人士等特殊群体的跌倒情况，及时发出警报，减轻意外事故带来的危害。
本文将从单片机的角度出发，探讨基于单片机的跌倒检测系统设计。
二、跌倒检测系统概述跌倒检测系统是一种智能化的健康监测设备，其基本原理是通过传感器实时检测用户身体的姿势和动作，当监测到异常情况时，对用户或相关人员发出警报。
跌倒检测系统通常包括传感器模块、数据处理模块和报警模块等组成部分。
1. 传感器模块传感器模块是跌倒检测系统的核心部件，常见的传感器包括加速度传感器、陀螺仪传感器和压力传感器等。
这些传感器能够实时监测用户的身体姿势、重心位置以及身体状态变化，是跌倒检测系统能够准确判断用户跌倒情况的重要组成部分。
2. 数据处理模块数据处理模块负责接收传感器模块传来的数据，并进行实时处理和分析。
通过对原始数据的采集、滤波和算法处理，能够准确判断用户的活动状态，包括行走、站立、坐下和跌倒等情况。
3. 报警模块报警模块是跌倒检测系统的最终输出部分。
当系统判断用户发生跌倒情况时，报警模块会及时发出声光信号或通过无线通信方式向相关人员发送警报信息，以便第一时间进行救助和处理。
三、基于单片机的跌倒检测系统设计基于单片机的跌倒检测系统设计中，单片机起到了数据采集、处理和控制的重要作用。
常见的单片机包括Arduino、STM32等，它们具有低功耗、小体积和强大的数据处理能力，非常适合用于跌倒检测系统。
1. 数据采集在跌倒检测系统中，单片机通过接口连接传感器模块，实时采集传感器模块传来的姿势、加速度和角速度等数据。
这些数据通过模拟转换或数字信号处理后，传输到单片机的数据处理模块进行分析。
2. 数据处理单片机通过预先设计好的算法对采集到的数据进行处理和分析，判断用户的活动状态。
包括行走、站立、坐下和跌倒等情况，准确度和实时性是评价跌倒检测系统设计好坏的重要指标。
基于单片机的跌倒检测报警系统设计
第14期2019年7月No.14 July，2019随着医疗条件的改善和生活水平的提高，人口平均寿命显著增长，加速了人口老龄化的进程。
人口老龄化带来诸多社会问题，在保障老年人的基本生活之外，减少老年人因意外造成的损失是目前亟待解决的问题。
据统计，中国每年都有2 000万以上的老年人发生2 500万次左右的跌倒事件，其中，40%~70%的跌倒会造成伤害，70%的死亡与老年人的跌倒相关[1]。
因此，为有效解决老年人跌倒后救助不及时问题，本文设计了一种基于单片机的跌倒检测报警系统，实时监测无监护时老年人的身体状况，快速检测、判断是否发生跌倒并向监护人发出警报。
本设计旨在减少家属不在身边时跌倒对于老年人造成的二次危害，减少经济损失，提高老年人的生活质量。
1 跌倒检测报警系统的设计1.1 系统的总体设计本设计的内容主要涉及单片机控制、跌倒检测与报警通信3个主要模块，以实现对于日常生活中老年人跌倒事件的监测以及报警的功能。
先由检测模块检测到装置发生变化，经过模数转换发送给单片机模块进行分析，单片机模块经过判断若发生跌倒状况则报警并发送短信至监护人。
总体框架如图1所示。
图1 总体框架1.2 传感器的选型本设计需要能够区分正常运动与跌倒两种状态，一旦跌倒，能够快速、准确地判定并发出信号，因此，本设计选择ADXL 加速度传感器作为检测模块[2-3]。
该传感器可以通过任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测用户有无运动发生，具有灵敏度高、低功耗、体积小等特点，且成本较低符合老年人的购买能力。
1.3 通信模块的选择通信模块负责将单片机处理的报警信息发送给患者的家人以及医护人员。
根据实际情况，考虑到老人在室外活动的可能性，通信模块必须支持远距离通信。
全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications ，GSM ）属于第二代移动通信技术，在远距离通信上有明显优势[4]，并且在数据传输方面更加有效、快捷，因此，选择GSM 模块作为本次设计的通信模块。
107、基于51单片机老人防跌倒体温检测GSM短信设计
第一章绪论
1.1课题背景及其意义
21世纪被称为“银发世纪”，人口老龄化是当今社会面临的重大挑战之一。
通常认为65岁以上的比率超过总人口的7%，就称为“老龄化社会”，而超过14%就称为“老龄社会”。目前，世界上所有发达国家都已经进入老龄社会，许多发展中国家正在或即将进入老龄社会。截至2008年底，我国65岁以上人口10956万人，占全国总人口的8.3%。中国作为世界上人口最多的发展中国家，人口老龄化的趋势加速发展，预计到2030年中国将进入深度老龄化，并超过日本成为全国人口老龄化程度最高的国家。
方案二
采用ST公司的STC89C52单片机作为主控制器，STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。该单片机功耗低、接口丰富，成本低廉，完全能满足本设计要求。
方案三
采用单片机芯片控制MSP430单片机是美国德州仪器（TI）推出的一种16位超低功耗的混合信号处理器（Mixed Signal Processor），主要是针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”混合信号处理的解决方案。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，具有可靠性高、功耗低、扩展灵活、体积小、价格低和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表、专用设备智能化管理及过程控制等领域，有效地提高了控制质量与经济效益，已成为众多单片机系列中一颗耀眼的新星。然而其成本太高，故舍弃。
故选择方案二。
2.2.4无线遥控模块的选择
方案一
采用红外遥控模块系统进行无线控制，红外载波频率：38KHz，其理论遥控范围为8-10米，遥控范围内，电路简单，成本极低。
老人防摔GPS定位报警系统的设计
2020.34科学技术创新老人防摔GPS 定位报警系统的设计韩金威（南阳医学高等专科学校，河南南阳473000）随着社会人口比例变化，大多数家庭都出现了老人多，年轻人少的情况，老人照顾不到位，老人安全问题成为每个家庭的安全隐患。
老年人摔倒现象时有发生，摔倒本身不会出现多大问题，但摔倒后处理不当会造成严重后果。
因此实时了解老年人独自上街的行为状态十分重要。
本文针对相关问题开展研究，设计出对应跌倒报警器，以51单片机为设计系统核心，包括可以检测出跌倒信号的传感器ADXL345进行跌倒识别，GPS 模块VK2828U7G5LF 部分实时检查老人位置信息，GSM 模块的SIM900能给监护人发去老人摔倒位置信息，使摔倒老人及时得到救助治疗，降低摔倒后的不利后果。
1线路设计1.1GSM 模块SIM900A 是通过串口发送AT 指令来完成控制的，所以我们需要一块多串口的51单片机STC12C5A ，检查好电源和接地后，SIM900A 的TXD 和RXD 分别连接到STC12C5A 的P3.0和P3.1即可。
当ADXL345检查到老人摔倒数据后，通过单片机指令实现老人摔倒后位置信息的发送。
1.2GPS 模块VK2828U7G5LF 通过串口通信与单片机进行数据传输，当芯片的PPS 指示灯1秒一闪烁绿灯时，它就开始实时定位了，它给单片机传输获得的定位数据，里面有、时间、位置信息等，只要产品开机并且该模块有信号就实时检查老人位置信息。
通过STC12C5A60S2对数据处理，让GSM 模块把信息发送到指定手机号上。
例如多个监护人电话号码、医院急救车电话等。
1.3ADXL345模块ADXL345是一款三轴、数字化的加速度传感器，它能测X 、Y 、Z 三个方向轴上的对应的速度信号。
该模块能够对各种条件下的加速度进行检测。
第一步主要通过其自带的感应器检测出加速度信号，然后进行信号转换，转换为可识别的模拟信号，从模拟信号和数字信号的定义可知，模拟量和数字量有着本质的差异。
老人防摔好助手--多功能监护系统设计（原理图+代码+论文讲解）
老人防摔好助手--多功能监护系统设计（原理图+代码+论文讲
解）
老人防摔倒监护设备概述：
本系统是基于STM32F4Discovery板卡的一种具有多种功能的老人监护设备，可以实现摔倒检测，短信报警，心跳检测，智能戏曲播放等。
该设计主要由两部分组成：第一部分为摔倒检测装置，检测到摔倒后可以通过两种方式来实现短信或来电报警，同时拿下来后可以当作智能戏曲播放器；第二部分为脉搏检测装置，完成脉搏检测，时间日期显示等。
系统主要分为两个模块，一个脉搏检测模块，最终以智能手表的方式实现。
另一个为摔倒检测部分，同时利用上面的GSM和音乐播放模块，实现打电话，发短信，读短信，播放音乐等操作。
最终以智能戏曲播放器方式实现。
防摔倒等多功能监护系统创新点：
•本文提出了一种基于加速度传感器的摔倒检测装置，与GSM和无线模块一起进行报警处理，提出了鲁棒的跌倒检测算法，仅用加速度值便可检测出冲击量与人体倾斜角度, 判断出跌倒事件, 并给出实验结果与结论。
•本文提出了一种基于薄膜压力传感器的脉搏检测装置，利用信号放大和AD处理，确定合适阈值，采用合式的滤波和数据处理算法，最终实现脉搏检测，装配简单。
将脉搏检测与摔倒检测相结合，对老人的身体进行看护。
老人防摔倒监护设备原理图截图：
电路相关文件
电路图文件
Sheet1.SchDoc
描述：该硬件设计原理图
源代码
软件源代码.rar
描述：软件源代码
教程
老人防摔倒等多功能监护设备论文.doc
描述：老人防摔倒等多功能监护设备论文。
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基于单片机的老人防跌倒报警器的设计
摘要：针对老年人易跌倒、出行安全存在重大隐患问题，本文提出一种基于STC12C5A60S2单片机的防跌倒报警器的设计方案；给出总体方案以及硬件电路方案，并进行防跌倒报警器的软件设计，最后进行功能测试，确保报警器运行稳定
可靠，实现跌倒自动警报、及时定位的功能。
0 引言
在当今社会人口老龄化不断加剧，老年人的健康和生命安全已是当务之急。
利用高技术手段来改善老年人的健康状况，是目前国内外的一个热点问题。
有关
的研究表明，超过半数以上的老人因为跌倒而就医；摔倒后伤情严重到需要住院
的更是非常之多。
如果老年人在跌倒后不能及时就医并治疗，情况还会更糟。
从
经济、实用的角度出发，针对一些老年人在行走或站立时突发跌倒的情况，设计
一种跌倒检测装置。
在老年人跌倒触地前发出电信号把数据更快捷高效的传输到
就近的救助站或亲人手中，从而实现老人跌倒后的及时救助。
1 系统总体设计
防跌倒报警器主要组成部分包括电源模块、单片机最小系统、加速度传感器、GPS定位模块、信号发射模块、液晶显示屏、报警模块等。
使用者佩戴装置后通
过加速度传感器实时监测使用者的加速度及倾角大小，在两个参数超过设定值时，单片机会收到这些信号进行处理，然后用单片机将消息传送到GSM模组，完成手
机的报警操作，系统框图如图1.1所示。
图1.1 系统组成框图
2系统硬件电路设计
2.1 核心处理单元电路设计
设计的核心处理单元主要由STC12A5C60S2单片机以及其外部电路组成，通过STC8单片机对摔倒加速度的数据进行分析和处理，发出控制信号控制
显示电路将信息显示出来、发出蜂鸣报警，同时启动GSM模块发送短信到手机。
2.2加速度采集电路设计
对于老人摔倒信号的检测，需要通过摔倒时的加速度来判断是否处于摔倒状态，这时就需要一个精度高，稳定性好的加速度传感器来检测数据，所以选用ADXL345加速度传感器作为加速度测量装置。
2.3 电源模块
对于移动设备来说，它的电量和续航一直以来都是关键问题，本设计采用
3.7V锂电池进行供电。
设备的运行电压为3.3V，所以需要设计稳压电路进行降
压处理，故选用线性稳压器LDO进行稳压，线性稳压封转小且性能出色，并且提
供安全限流、过热检测等功能。
2.4 GPS定位模块电路设计
GPS（Global Positioning System）是一种基于人工地球卫星的高精度无线
电导航系统，可在全球范围内和近地空间内提供精确的地理位置、车辆速度和时
间信息。
GPS因其高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活的特点而受到广大用户
的青睐。
在本次课题设计中使用GPS定位系统获取老人发生意外跌倒时的实时位置，本设计选择使用SKG09D定位器实现GPS定位，该模块具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等优势。
并且体积小巧，适合佩戴。
2.5 GSM信号发射模块电路设计
GSM信号发射模块的作用是检测到老人跌倒时，将老人所在位置的信息发送到监护人或医护人员的手机上。
SIM900A模块支持RS232串口和LVTTL串口，并带硬件流控制，支持5V~24V的超宽工作范围，使得本模块可以非常方便的与产品进行连接，提供包括语音、短信和GPRS数据传输等功能。
3 系统软件设计
防跌倒报警器软件设计采用了KEIL开发工具，KEIL丰富的功能允许微控制系统设计人员进行程序的编写、调试以及测试，强大的项目管理功能让KEIL成为自动控制领域主流的开发工具。
本设计根据各硬件模块所实现功能的不同，划分了软件程序模块，主要可分为加速度采集模块、GPS定位模块、GSM信号发射模块，蜂鸣器报警模块、液晶显示模块，此外还包括了单片机定时程序、初始化程序、中断程序及复位程序。
系统主程序先初始化需要用到的所有串口，A/D，定时器。
接着通过串口，I/O，A/D等控制GPS定位模块，GSM信号发射模块，加速度传感器等。
4、调试与结论
硬件和软件全部设计完毕后，通过下载线将编译好的程序烧写到单片机中并上电运行，液晶显示屏能够正常显示传感器传来的数据，在发生倾倒10秒钟内按下复位键，可以看到LCD上的数值重新复位，并取消了报警，证明复位功能得到了实现。
再测试不按的情况，10秒钟后，手机收到了求救的短信，并且能准确的显示设备所在位置。
经测试，本设计各部分电路能够正常运行，并且较好实现了预先设定的各项功能。
参考文献:
[1] 周春林,李文方,史欣然,董柯涵,石雲雲.老人防跌倒报警器设计[J],黄河科技学院学报,2021,08.
[2] 付慧群,张秀峰,刘文涛.基于ADXL345防跌倒检测装置的研制[J],微型机与应用,2017.
[3] 杨雪.基于ZYNQ平台的老人室内摔倒实时检测系统设计[D],成都理工大学,2020.。