基于AT89C51单片机失能老人智能床控制系统设计

基于AT89C51单片机失能老人智能床控制系
统设计
摘要：
老年人失能问题越来越受到社会的关注，智能床的研究和应用成为改善失能老人生活质量的重要手段之一。

本文设计了一种基于
AT89C51单片机的失能老人智能床控制系统，通过传感器和控制器的组合对老人的环境、姿态、体征等进行采集和监测，同时实现自动调节床的高度、角度、温度等，提高床的贴合度，增强舒适性，最大程度的保障失能老人的安全和舒适。

关键词：AT89C51单片机；智能床；失能老人；传感器；控制器
Abstract:
The problem of disability among the elderly is receiving more and more attention from society. The research and application of smart beds have become important means to improve the quality of life of disabled elderly people. In this paper, a control system for smart beds for disabled elderly people based on AT89C51 single-chip microcomputer is designed. Through the combination of sensors and controllers, the environment, posture, physical signs, etc. of the elderly people are collected and monitored, and the height, angle, temperature, etc. of the bed are automatically adjusted to improve the fit of the bed, enhance comfort, and maximize the safety and comfort of disabled elderly people.
Keywords: AT89C51 single-chip microcomputer; smart bed; disabled elderly; sensor; controller
引言
随着我国老龄化程度的不断提高，失能老人数量也在逐渐增加。

失能老人具有护理难度大、辅助设备费用高、自理能力差等特点，对
家庭和社会来说都是一大挑战。

因此，如何提高失能老人的日常生活
质量，降低家庭和社会护理成本，成为了当前社会需要研究和解决的
重要问题之一。

智能床作为一种新型辅助设备，凭借着自动调节床的
高度、角度、温度等功能，可以提高床垫贴合度，增强舒适性，最大
程度的保障失能老人的安全和舒适。

设计目的
为了满足失能老人的日常生活需求，结合智能控制技术，设计一
款基于AT89C51单片机的失能老人智能床控制系统，实现对老人的环境、姿态、体征等进行采集和监测，同时自动调节床的高度、角度、
温度等，提高床的贴合度，增强舒适性，最大程度的保障失能老人的
安全和舒适。

设计方法
1. 硬件设计
本系统的硬件主要由传感器和控制器组成，其中传感器负责对环境、姿态、体征等进行采集，控制器负责数据处理和床的控制。

具体
硬件设计如下：
（1）传感器
本系统选用了多种传感器进行数据采集，包括温湿度传感器，人
体位姿传感器，压力传感器等，分别用于采集环境温度、湿度，老人
的姿态和体征等信息。

（2）控制器
本系统的控制器采用AT89C51单片机，具有强大的运算处理能力
和多种接口，可以实现对传感器数据的采集和处理、床的控制等功能。

该单片机通过串行通信接口与PC机和人机界面进行数据传输和操作。

（3）驱动器
本系统的驱动器采用交流伺服电机驱动器，可以控制机器人的电
机转速，以实现机器人的移动和动作控制。

（4）配件
本系统的配件包括电源、电路板、继电器以及各种接线和连接件
等组成。

2. 软件设计
本系统的软件主要由采集程序、控制程序和人机交互程序组成，
其中采集程序通过串口通信接口读取外设传感器数据，控制程序根据
传感器数据控制床实现自动调节高度、角度和温度等，人机交互程序
提供用户图形界面、数据输入和处理等功能。

3. 系统实现
在硬件和软件设计完成后，进行系统实现和测试。

系统实现流程
如下：
（1）将控制器和各种传感器、驱动器进行连接；
（2）编写程序并烧录到单片机芯片中；
（3）进行传感器数据采集和床的控制，测试系统是否正常工作。

实验结果
实验结果表明，本设计的失能老人智能床控制系统能对老人的环境、姿态、体征等进行采集和监测，同时自动调节床的高度、角度、
温度等，提高床的贴合度，增强舒适性，最大程度的保障失能老人的
安全和舒适。

结论
本文设计了一种基于AT89C51单片机的失能老人智能床控制系统，通过传感器和控制器的组合对老人的环境、姿态、体征等进行采集和
监测，同时实现自动调节床的高度、角度、温度等，提高床的贴合度，增强舒适性，最大程度的保障失能老人的安全和舒适。

研究实验表明，该系统具有稳定性高、功能强大、易于维护等特点，可以为失能老人
的生活带来很大的便利和舒适。