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作者：北华航天工业学院 周中寒 吴星元 陶明健
指导教师：王晓 闫晓金

　　作品简介：

　　一、系统运行状态 如图一所示　　

 　　二、开发背景
　　心脏病(heart disease)是心脏疾病的总称，中国心血管疾病从1990年起持续为居民首位死亡原因。《2007年中国心血管病年报》公布数据显示，目前我国每年新发卒中200万人，死亡100多万人，现患卒中700万人;每年新发心肌梗死50万人，现患心肌梗死200万人;下肢动脉硬化症患病率为2.1%～22.5%。可见心脏病已成为我国非常严重的问题，很多心脏病人由于突发心脏病时自己没有能力求救而最终得不到及时救治导致身亡。为此我们设计了此系统，此系统在心脏病人发病时可以检测到其心率异常自动向其家人发送一条报警短信求救。

　　三、系统结构
　　本系统由六个模块组成，包括：脉搏测量模块、按键调时模块、液晶万年历显示模块、单片机控制模块、信息状态显示模块、GSM短信发送模块。具体关系如图二所示。　　

 　　四、功能
　　该系统能够对被测者的脉搏情况实时监测，当被测者心率处在正常波动范围内时，该系统能够在LCD液晶屏上显示时间、日期、星期，还可以进行按键调时;
　　当被测者的心率处在正常波动范围之外时，该系统能够自动通过GSM模块给被测者的家人发送一条报警短信。另外，该系统还有一键发送功能，当被测者感到自己身体有其他方面的不适时，只需按下系统中指定的按键就可以发送一条报警短信。

　　五、使用说明
　　1、使用者将脉搏传感器放到手腕脉搏跳动处
　　2、使用者可以通过按键调时
      　　第一次按下一号按键：程序执行进入调时模式，当前被调节位闪烁
      　　按下二号按键：选择被调节位
      　　按下三号按键：当前被调节位加一
      　　按下四号按键：当前被调节位减一
      　　第二次按下一号按键：程序重新回到正常显示模式
　　3、系统自动对脉搏信号进行处理计数，心率异常时自动发送报警短信
　　4、当程序未处在调时模式时，使用者也可手动按下四号按键发送短信

　　平台选型说明　　

　　设计说明

　　一、原理图 如图三所示　　

 　　二、设计原理及方案选择
　　1、主控制核心
　　该系统选择大赛提供的单片机开发板，并使用赛方提供的STC IAP15F2K61S2单片机作为控制核心。
　　该单片机较传统单片机的优势：(1)更丰富的片内外设资源
　　(2)更快的运行速度，比普通单片机快8-12倍
　　(3)内集成的复位电路，降低了开发成本
　　(4)内集成高精度时钟

　　2、脉搏测量模块
　　该模块选用驻极体话筒作为脉搏传感器用以采集微弱脉搏信号，使用带通滤波、两级反相比例放大、电压比较等电路对脉搏信号进行模拟部分的处理，再采用由555定时器构成的施密特触发器对模拟部分的信号进行整形处理得到比较稳定精确的能反映脉搏跳动情况的脉冲信号。原理图如图四所示。
　　选用该方案能大大降低开发成本，购买专业的脉搏传感器需要两到三百元。　　

 　　3、GSM模块
　　使用西门子公司的TC35模块构成短信发送系统，TC35直接与单片机通过串口相连，单片机通过AT指令控制TC35模块。TC35模块短信息内容采用PDU格式，可以发送中文，短信息内容中文在单片机中转换成Unicode编码方式后发送至TC35。

　　4、实时时钟模块
　　实时时钟芯片采用赛方指定的单片机开发板上自带的PCF8563芯片。PCF8563内含I2C总线接口，使用时要使用单片机模拟I2C总线接口的时序与PCF8563进行通信，从中读或写时间数据。
　　显示部分采用LCD1602液晶显示屏。

　　作品特色