基于LPC2103的嵌入式睡眠監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　監(jiān)控報(bào)警模塊框圖如圖2所示。LPC2103芯片采用LQFP48小封裝，功耗低，32條高速GPIO，可以滿足對(duì)體積、速度、功耗和實(shí)時(shí)性等方面有嚴(yán)格要求的設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)的控制核心。TC35i是西門子公司推出的GSM無(wú)線模塊，可快速、安全、可靠地傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真。

　　(1)發(fā)送短信

　　將被測(cè)者身體異常情況通過(guò)短信發(fā)送給醫(yī)生和家人。如發(fā)送的短信為“您的親人心臟病發(fā)作”給手機(jī)號(hào)碼為“+8613812345678”。則其AT指令 phone=phone(手機(jī)號(hào)碼處理)+“00800”(協(xié)議、編碼方案和有效期標(biāo)識(shí))+msg(短信內(nèi)容處理)=11000D91683118325476F8000800123-

　　E395DE548C24F5C626B61094FD35FEB4C51。

　　(2)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)

　　引入Windows系統(tǒng)硬盤分區(qū)格式中的FAT32文件系統(tǒng)，將異常的脈搏信號(hào)儲(chǔ)存到Micro SD卡中，數(shù)據(jù)可以在Windows操作系統(tǒng)里直接讀取。

　　(3)電話報(bào)警

　　家庭地址和病人病情事先錄音，自動(dòng)撥號(hào)告知120急救中心。

　　(4)自動(dòng)開(kāi)門

　　通過(guò)無(wú)線控制打開(kāi)房間門，方便救助者(120急救中心的人員和家人)進(jìn)入室內(nèi)。

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　嵌入式睡眠監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)主程序的作用是完成各模塊的初始化，使每個(gè)模塊進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)各個(gè)模塊之間的工作流程以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能報(bào)警的功能。警報(bào)級(jí)別分為輕度異常和危急異常兩級(jí)，既能確保及時(shí)報(bào)警，又能避免頻繁動(dòng)作，較準(zhǔn)確地判斷監(jiān)護(hù)對(duì)象的身體狀況，減少誤報(bào)警幾率。系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)使用 Keil公司的IDE和C語(yǔ)言調(diào)試器。主程序流程圖如圖3所示。

　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及測(cè)試

　　脈搏信號(hào)波形特征量K值選取的分析程序框圖如圖4所示，脈搏信號(hào)特征提取界面如圖5所示。利用分析處理后得到的脈搏信號(hào)波形特征量K值=0.412 436，計(jì)算心血管疾病相關(guān)的特征參數(shù)(包括每搏心搏出量SV、每分心輸出量CO、心搏指數(shù)SI、心臟指數(shù)CI)。根據(jù)K值計(jì)算得到的心血管特征參數(shù)的實(shí)測(cè)值，均符合標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。被測(cè)者參數(shù)正常，身體健康，不需要報(bào)警。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表如表1所示。

　　表中，BAS=0.006 1×TALL(cm)+0.012 8×WEIGHT(kg)-0.159 2

　　嵌入式睡眠監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)是在熟悉舒適的家庭環(huán)境中及睡眠狀態(tài)下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)身體健康狀態(tài)，可減輕病人的精神壓力和體力負(fù)擔(dān)，緩解人們對(duì)健康監(jiān)護(hù)需求的不斷增長(zhǎng)與醫(yī)護(hù)人員數(shù)量不足之間的矛盾，降低心血管疾病在夜間突發(fā)帶來(lái)的嚴(yán)重危害。