基于Arduino的遠程定位生理參數(shù)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(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)可大大降低設計難度;系統(tǒng)具有設計簡單、低功耗、低成本的優(yōu)點。

　　3.2 生理參數(shù)

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

　　ADXL345可以通過設置內(nèi)部寄存器0x2c來控制輸出數(shù)據(jù)的頻率(100kHz和400kHz)，將檢測得到的X、Y、Z三個坐標軸數(shù)據(jù)保存在6個8位寄存器(0x32-0x37)之中，其中X軸數(shù)據(jù)保存在寄存器0x32和0x33中;Y軸數(shù)據(jù)保存在寄存器0x34和0x35中;Z軸數(shù)據(jù)保存在寄存器0x36和0x37中;數(shù)據(jù)以補碼的形式輸出，并且高位在前低位在后。用ADXL345的X軸測量人體左右的加速度;Y軸測量人體前后的加速度，Z軸測量人體上下的加速度。ADXL345子程序流程圖如圖6所示。

　　3.3 實驗結(jié)果

　　將加速度傳感器ADXL345的坐標與人體坐標對應固定在人體;兩個PT1000呼吸頻率傳感器一個固定在鼻孔內(nèi)一個固定在外面，通過呼吸的溫度差導致的電阻變化進行測量;脈搏傳感器直接戴在手指上，接通電源，進行測試。通過Arduino IDE自帶的串口監(jiān)視工具檢測正常情況和摔倒狀態(tài)下生理參數(shù)，其測量實驗數(shù)據(jù)如圖7所示。

　　由圖可知，當人體生理正常并且時，測量的呼吸頻率、脈搏在正常范圍(呼吸頻率為15~25次/min，脈搏65~80次/min)內(nèi)，其脈搏頻率大約是呼吸頻率的四倍，符合正常生理狀況;當人體摔倒時可知XYZ軸加速度發(fā)生巨大變化，呼吸頻率和脈搏頻率上升，此時啟動蜂鳴器，并調(diào)用GPS模塊，測量經(jīng)緯度，最后打包數(shù)據(jù)通過GSM發(fā)送。

　　4 結(jié)束語

　　基于Arduino開源環(huán)境，結(jié)合MXTOS2-200定位模塊提出一種遠程定位多生理參數(shù)監(jiān)測設計方案，完成了相應生理模塊的測試，結(jié)果表明系統(tǒng)可以準確地對生理不正常條件進行預警。系統(tǒng)性價比高，便于攜帶;開源平臺大大降低了設計的難度。

　　但是本系統(tǒng)也有局限：首先，采集的生理參數(shù)還不夠全面，可以繼續(xù)擴展溫度、無創(chuàng)血壓、血飽和度等;其次，傳感器安裝和選用方面也有待進一步提高，實際使用中應考慮多傳感器集中封裝(比如封裝在手表內(nèi))的問題;最后，可以考慮將測量數(shù)據(jù)存儲在Yeelink(提供免費傳感器數(shù)據(jù)接入管理的互聯(lián)網(wǎng)服務)，編寫相應的Android應用，便于隨時隨地的查看。

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