紅外線報(bào)警床墊系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

秦安碧 李成勇

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展物質(zhì)文化生活得到了極大的提高。但同時(shí)多種疾病威脅人的健康，尤其是冠心病，心臟病等疾病日常嚴(yán)重，而這是造成猝死的主要原因，世界因猝死的人數(shù)每天都成上升趨勢(shì)，讓人傷心惋惜。晚上凌晨又是猝死的高頻時(shí)期，為了使猝死者猝死后得到及時(shí)的搶救，從死亡線上拉回來(lái)，挽救其生命，本床墊采用HOLTEK單片機(jī)技術(shù)，紅外線傳感器檢測(cè)其血液脈動(dòng)，經(jīng)過(guò)模擬，數(shù)字集成電路轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在送入單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算，顯示，就能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)心跳的目的，通過(guò)無(wú)線WIFI技術(shù)發(fā)到手機(jī)終端，若心率有異常，立馬報(bào)警，能在最短時(shí)間內(nèi)得到及時(shí)的搶救。

關(guān)鍵詞：HOLTEK單片機(jī) 紅外器傳感器 心率

中圖分類(lèi)號(hào)：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）05-0000-00

1 引言

據(jù)醫(yī)學(xué)專(zhuān)家介紹，猝死后搶救的黃金時(shí)期只有猝死后的5分鐘左右，所以說(shuō)時(shí)間就是生命，要使猝死者第一時(shí)間內(nèi)得到搶救，從死亡的邊緣線拉回來(lái)，就要讓家人及其醫(yī)院第一時(shí)間內(nèi)得知消息，才及時(shí)的搶救患者。而猝死往往發(fā)生在那么一若瞬間，白天可能有家人的陪護(hù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，但是猝死且多發(fā)生在夜晚凌晨，猝死根本無(wú)人知曉，當(dāng)?shù)诙彀l(fā)現(xiàn)時(shí)早已為時(shí)已晚。然而，基于單片機(jī)紅外報(bào)警的床墊就能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)機(jī)：老人基本上都患有心臟病，冠心病等常見(jiàn)的心血管疾病，每年因此而死亡的人數(shù)在逐年上升，并且大多數(shù)都是因?yàn)閾尵炔患皶r(shí)而導(dǎo)致。晚上患者死亡后，家人及朋友并不能及時(shí)的知曉，導(dǎo)致?lián)尵儒e(cuò)失良機(jī)。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)：紅外線檢測(cè)實(shí)時(shí)其血液脈動(dòng)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)處理，能夠隨時(shí)檢測(cè)人在晚上睡覺(jué)時(shí)的心率，查看其身體狀況，發(fā)病時(shí)通過(guò)手機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能夠提高猝死的搶救時(shí)間，降低死亡率。

2 系統(tǒng)工作原理

基于紅外線的猝死報(bào)警床墊，采用HOLTEK單片機(jī)為MCU，采用紅外感應(yīng)，數(shù)字信號(hào)的處理，單片機(jī)計(jì)算，顯示其心跳，必要時(shí)報(bào)警。工作原理如圖1，將紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的紅外線照射到人體的血管位置，通過(guò)紅外光對(duì)血管的反射，血液的流動(dòng)信號(hào)返回到接受管，經(jīng)過(guò)模塊電路調(diào)試，由接受管傳感器采集脈搏信號(hào)，經(jīng)過(guò)前置放大，濾波，單片機(jī)處理后可以得到人體的心率值，手機(jī)終端實(shí)時(shí)監(jiān)控并報(bào)警。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖，患者家人及醫(yī)生手機(jī)安裝有其移動(dòng)終端，當(dāng)患者睡在床墊上時(shí)，重力感應(yīng)器感應(yīng)，報(bào)警模式啟動(dòng)，離開(kāi)時(shí)，重力消失，報(bào)警模式關(guān)閉。在啟動(dòng)時(shí)，患者因激動(dòng)，心率突然增加時(shí)，語(yǔ)音提示其患者保持冷靜，注意休息，當(dāng)檢測(cè)到心率突然消失時(shí)，發(fā)送給其家人或醫(yī)生，手機(jī)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析

本報(bào)警系統(tǒng)床墊采用的HOLTEK 單片機(jī)MCU作為主控芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)。重力感應(yīng)到人體重量，報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)，紅外線檢測(cè)其血液脈動(dòng)，集成電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，利用HOLTEK MCU單片機(jī)計(jì)算及在LED和終端顯示，報(bào)警，語(yǔ)音報(bào)讀提醒。其總體框架圖如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

基于HOLTEK單片機(jī)的紅外線報(bào)警床墊對(duì)人體心率檢測(cè)，當(dāng)患者在遇到緊急情況時(shí)發(fā)出報(bào)警提示。其主要功能、特色有：

（1）用紅外線傳感器檢測(cè)其血液流動(dòng)，經(jīng)過(guò)模擬，數(shù)字集成電路轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的功能；

（2）HOLTEK單片機(jī)計(jì)算心跳數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)心跳的功能；

（3）心率異常時(shí)，通過(guò)無(wú)線WiFi技術(shù)發(fā)送到手機(jī)終端，有報(bào)警的功效，使患者能在最短的時(shí)間內(nèi)得到及時(shí)的搶救；

（4）若心率突然增加時(shí)，語(yǔ)音提示患者保持冷靜，注意休息；

（5）家人及醫(yī)生能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)患者的心率，分析其健康狀況。

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