基于Arduino的遠程定位生理參數監(jiān)測系統(tǒng)設計

作者：張強武唐露新陳超鋒時間：2014-07-25 來源：電子產品世界

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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，設計了一種體積小巧的遠程定位生理參數監(jiān)測儀。利用獨特的過采樣技術和低功耗的傳感模塊，結合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)參數的實時采集測量，與正常生理參數范圍做比較，進行預警動作。實驗表明，該監(jiān)測儀可以對生理參數進行實時采集，得到精確的測量數據進行生理判斷;Arduino平臺提供GSM、GPS以及常用生理參數傳感器的庫函數可大大降低設計難度;系統(tǒng)具有設計簡單、低功耗、低成本的優(yōu)點。

　　3 軟件設計

本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/256090.htm

　　主程序設計基于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，大大降低了系統(tǒng)設計的難度。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，查詢串口是否有數據。當查詢到串口中有數據傳來時，就開始判斷數據是否符合預先設定協(xié)議，如果符合微控制器跳轉到生理參數測量模塊之中讀取行走狀態(tài)、脈搏、呼吸頻率等相關數據，并進行相應數據處理和顯示。處理完之后返回數據到主程序，對采集的數據進行相應的處理。最后，將處理完的數據與預先設定的閥值進行比較，如果未超出閥值則通過GSM返回正常標志數據，否則，轉入到GPS子程序(MXTOS2-200)之中，判斷校驗數據是否正確，若正確則進行數據包的解析，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;如果在閥值以內則返回繼續(xù)監(jiān)聽串口數據，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、$GPGSA為主的16通信協(xié)議，通過相關協(xié)議設置可以獲取UTC時間、經緯度、GPS狀態(tài)、正在使用的衛(wèi)星數量、HDOP水平精度因子、海拔高度、差分時間及ID等等。本系統(tǒng)采用$GPGGA協(xié)議，通過串口數據來判斷和校驗，經校驗后，接收數據(本系統(tǒng)主要提取時間、經緯度、有效性)并進行處理，最后保存返回數據給主程序。MXTOS2-200子程序流程圖如圖5所示。