一种智能养老院系统终端电路技术方案

一种智能养老院系统终端电路，包括电源管理模块、核心控制单元模块、射频无线通信收发模块、加速度传感器防摔倒模块、GSM通信模块、GPS人员定位模块及辅助的控制电路。电路结构较为简单、反应速度快，稳定性好，能够很好的解决老人监护防护的问题，方便养老院管理人员的管理，保障老人的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能养老院系统终端电路，适用于老人护理领域。
技术介绍
随着我国经济文化的快速发展，我国人口结构发生巨大的变化，老龄化趋势越来越明显，我国已经进人了老龄化发展的快速阶段。同时，根据我国养老服务“十二五”计划，要在“十二五”期间，我国要建立一个具有中国特色的社会养老服务体系。因此，社会养老将越来越受重视，而作为社会养老方式之一的养老院养老更是由于其专业化、人文化满足了老年人对于生活照料、护理康复和精神关爱等方面的需求，受到了人们的热捧。随着养老院设施的日趋发展，老人生活质量提高的同时也给老人带来了许多的安全隐患。目前，市场上针对老人监护的产品很少，养老院管理人员往往没有一套合理的智能监护系统，在老人发生意外时，不能够及时的对老人进行救助，这将会带来不可挽回的遗憾。因此设计一种系统终端的电路。能够很好的解决老人监护防护的问题，方便养老院管理人员的管理，保障老人的安全。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能养老院系统终端电路，该电路将被制作成腕带或射频卡佩戴在老人身上，老人在室内的时候，所佩戴的腕带或卡片通过与射频无线通信模块与读卡器通信，而读卡器可通过RS-485与计算机通信，将信息通过计算机传递给相关的管理人员。在室外的时候，可通过核心控制单元模块来开启GSM及GPS模块，实现人员的定位、紧急呼叫。能够很好的解决老人监护防护的问题，方便养老院管理人员的管理，保障老人的安全。本专利技术所采用的技术方案是：本电路系统采用模块化设计，包括电源管理模块、核心控制单元模块、射频无线通信收发模块、加速度传感器防摔倒模块、GSM通信模块、GPS人员定位模块及辅助的控制电路。所述电源管理模块主要采用额定电压为3.7V的锂电池系统供电。其中，锂电池通过外加滤波及退耦电容给GSM模块供电，另外，锂电池的电压通过AME8827-3.3稳压模块转化后，可产生3.3V的电压分别给MSP430单片机、加速度传感器、射频收发芯片及GPS模块供电。所述核心控制模块采用德州仪器公司(TI)生产的MSP430149,MSP430系列单片机是一种具有超低功耗Flash型16位RISC指令集单片机。选择MSP430149单片机芯片是因为其管脚丰富，兼容性好，驱动能力强，支持SPI通信，最主要还是其超低的功耗。核心控制模块主要由时钟晶振电路、复位电路、MSP430149单片机芯片及电阻、开关等组成。核心控制模块主要实现了数据的通信、采集、分析与处理。所述射频无线通信模块用到的主要芯片是NORDIC公司生产的NRF24L01，这一工作在2.4GHz频段的无线通信芯片，采用了GFSK调制，数据传输数率可达到2Mbit/s，有125个可选工作通道，具有很短的频道切换时间，可用于跳频，工作电压在1.9V-3.6V。该芯片具有极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9mA，在接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下小号的电流更低。电路中主要用MSP430149单片机SPI口与NRF24L01+芯片的通信。NRF24L01+芯片上的MISO,MOSI,SCK分别与MSP430149单片机的P3.1,P3.2,P3.3连接。在系统上电工作时，MSP430149单片机通过SPI口对NRF24L01+的状态进行配置，决定是发射模式还是接收模式。射频无线通信模块中选择的天线为RAINSUN公司2.4GHz陶瓷天线AN9520。所述防摔倒报警模块所用的加速度传感器是ADI公司的ADXI345，这是一款小而薄的超低功耗3轴加速度传感器，分辨率高，测量范围可达土16gn，工作电压为2V一3.6V。通过采用SPI数字通信，进行4线配置与MSP430149单片机连接。ADXL345芯片上的SCLK、SDIO、SDO、CS分别与单片机P1口的Pl.0,Pl.1,Pl.2,Pl.4相连。当老人摔倒时，ADXL345与单片机通信，单片机通过射频收发芯片与读卡器通信，读卡器将老人摔倒的信息传到计算机，管理人员便能及时采取救助措施。所述GSM通信模块中所采用的GSM模块是SIMCOM公司的SIM900,是一款低功耗的四频GSM/GPRS模块，工作电压为3.2V-4.8V,SIM900性能稳定，采用SMT封装，其体积很小，尺寸大小为24mmx24mmx3mm,而且性价比较高。采用的GPS模块是U-BLOX公司的LEA-5S。LEA-5S外形紧凑，体积小，具有多种接口，方便使用，其工作电压为2.7V-3.6V，正常工作电流为20mA。MSP430149单片机通过GPS采集定位的信息，LEA-5S模块的TX接口与单片机，然后通过GSM模块将定位信息发送到服务中心。本专利技术的有益效果是：电路结构较为简单、反应速度快，稳定性好，能够很好的解决老人监护防护的问题，方便养老院管理人员的管理，保障老人的安全。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的电源管理模块框图。图2是本专利技术的电源模块电路。图3是本专利技术的射频无线通信模块。图4是本专利技术的加速度传感器防摔倒模块。图5是GSM通信模块。图6是GPS人员定位模块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、2，电源管理模块主要采用额定电压为3.7V的锂电池系统供电。其中，锂电池通过外加滤波及退耦电容给GSM模块供电，另外，锂电池的电压通过AME8827-3.3稳压模块转化后，可产生3.3V的电压分别给MSP430单片机、加速度传感器、射频收发芯片及GPS模块供电。如图3，射频无线通信模块用到的主要芯片是NORDIC公司生产的NRF24L01，这一工作在2.4GHz频段的无线通信芯片，采用了GFSK调制，数据传输数率可达到2Mbit/s，有125个可选工作通道，具有很短的频道切换时间，可用于跳频，工作电压在1.9V-3.6V。该芯片具有极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9mA，在接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下小号的电流更低。电路中主要用MSP430149单片机SPI口与NRF24L01+芯片的通信。NRF24L01+芯片上的MISO,MOSI,SCK分别与MSP430149单片机的P3.1,P3.2,P3.3连接。在系统上电工作时，MSP430149单片机通过SPI口对NRF24L01+的状态进行配置，决定是发射模式还是接收模式。射频无线通信模块中选择的天线为RAINSUN公司2.4GHz陶瓷天线AN9520。如图4，防摔倒报警模块所用的加速度传感器是ADI公司的ADXI345，这是一款小而薄的超低功耗3轴加速度传感器，分辨率高，测量范围可达土16gn，工作电压为2V一3.6V。通过采用SPI数字通信，进行4线配置与MSP430149单片机连接。ADXL345芯片上的SCLK、SDIO、SDO、CS分别与单片机P1口的Pl.0,Pl.1,Pl.2,Pl.4相连。当老人摔倒时，ADXL345与单片机通信，单片机通过射频收发芯片与读卡器通信，读卡器将老人摔倒的信息传到计算机，管理人员便能及时采取救助措施。如图5，GSM通信模块中所采用的GSM模块是SIMCOM公司的SIM900,是一款低功耗的四频GSM/GPRS模块工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能养老院系统终端电路，其特征是：所述的系统终端电路包括电源管理模块、核心控制单元模块、射频无线通信收发模块、加速度传感器防摔倒模块、GSM通信模块、GPS人员定位模块及辅助的控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种智能养老院系统终端电路，其特征是：所述的系统终端电路包括电源管理模块、核心控制单元模块、射频无线通信收发模块、加速度传感器防摔倒模块、GSM通信模块、GPS人员定位模块及辅助的控制电路。2.根据权利要求1所述的一种智能养老院系统终端电路，其特征是：所述电源管理模块主要采用额定电压为3.7V的锂电池系统供电，其中，锂电池通过外加滤波及退耦电容给GSM模块供电。3.根据权利要求1所述的一种智能养老院系统终端电路，其特征是：所述核心控制模块采用德州仪器公司(TI)生产的MSP430149，该芯片具有超低功耗Flash型16位RISC指令，管脚丰富，兼容性好，驱动能力强，支持SPI通信。4.根据权利要求1所述的一种智能养老院系统终端电路，其特征是：所述射频无线通信模块用到的主要芯片是NORDIC公司生产的NRF24L01，这一工作在2.4GHz频段的无线通信芯片，采用了GFSK调制，数据传输数率可达到2Mbit/s，有125个可选工作通道，具有很短的频道切换时间。5.根据权利要求1所述的一种智能养老院系统终端电路，其特征是：所述射频无线通信模块电路中主要用MSP430149单片机SPI口与NRF24L01+芯片通信，NRF24L01+芯片上的MISO,MOSI,SCK分别与MSP430149单片机的P3.1,P3.2,P...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福霞，
申请(专利权)人：李福霞，
类型：发明
国别省市：辽宁;21