便携式老人跌倒报警系统设计

秦九胜，张小红

(江苏电子信息职业学院, 江苏淮安, 223000)

关键字：便携式；跌倒；报警

0 引言

爱不只是说说，你陪我长大，我陪你变老。百善孝为先，尊老爱老敬老是中华民族的传统美德。现如今，一方面老人出门在外，跌倒了扶不扶，怎样扶，已成为一个笑谈，有时候已成为碰瓷的代名词。在这种不良社会风气的影响下，个别案例不能损害大部分老年人的身心健康，人身安全。另一方面独居老人自己在家，一旦发生什么危险，也会得不到及时的救治。2019年曾发生过这样一则悲剧。西安小夫妻外出旅游7天，回家发现老人及1岁多幼女身亡。老人是自身突发疾病死亡，家中无人。如果能在第一时间发现老人跌倒，这样的悲剧就能避免。类似这样的悲剧还有很多，发生在留守儿童和独居老人身上。相关数据显示，在医院接受治疗的老人病例中，超过了50%是跌倒；在伤情严重的老人中80%是直接或间接因为跌倒。如果跌倒了不能及时得到救治，伤情会很大程度上恶化。

基于以上原因，本项目设计一款便携式老人跌倒报警装置，在老人意外跌倒时或者需要时及时得到帮助和救治。

1 便携式老人跌倒报警系统设计

1.1 系统整体设计

本项目设计的便携式老人跌倒报警装置以CC2530微处理器为核心，利用六轴传感器MPU6050、OLED12864液晶显示，蜂鸣器报警、GPS定位模块和GSM短信模块装置共同组成便携式老人跌倒报警装置。该跌倒报警装置体积小、重量轻，嵌入到手环内或者放置于衣物内用来检测老人在三个方向的加速度和倾角值，并将数据传输到CC2530处理器上。通过分析处理判断老人是否跌倒，实现触发警报的功能，通过短信发送到监护人手机上，或者一旦遇到危险，可以按下一键报警求救。

图1 系统总体框图

1.2 硬件系统设计

（1）MPU6050传感器

本系统选用MPU6050六轴传感器作为姿态检测系统的主要测量元件，该系统以等时间间隔采集MEMS传感器即三轴加速度计、三轴陀螺仪的信号。MPU6050为全球首例整合性六轴运动处理传感器，集成了3轴MEMS陀螺仪和3轴加速度计。MPU6050可准确追踪快速和慢速动作，采样频率1000H，内部寄存器用来储存采样数据，并进行实时更新及读取。MPU6050封装很小即可正常工作，并且抗干扰能力很高同时功耗低。

图2 MPU6050

（2）显示器OLED12864

OLED显示器有多种接口方式, 本系统采用SPI接口方式的六引脚OLED，占用单片机的4个I/O口。显示器OLED用来显示人机交互界面，操作者可以通过按键选择所需要显示的内容。

（3）CC2530处理器

本系统采用德州仪器的CC2530F256集成芯片，来完成传感器数据的读取、计算，以及控制命令，实时数据的传输。这款芯片集成业内标准的增强型8051控制内核，并且具有优良性能的Zig Bee协议栈，在这个基础上用户可以自己开发程序。同时这款芯片具备多种运行模式，可以在休眠，低功耗，正常运行之间切换，节约能源消耗。

（4）蜂鸣器

报警电路的核心部分是蜂鸣器，报警功能通过蜂鸣器的声响实现。蜂鸣器是一个综合结构的电子传输装置，在3C产品中广泛使用。根据供电方式蜂鸣器分为两种类型：压电式和电磁式。

1.3 软件系统设计

设计相应的控制程序，主要是为了自动识别老人跌倒姿态，同时精确定位发出报警并告知家人，流程如图3所示。

图3 系统运行流程

2 结语

旨在解决生活中热点的现实问题——预防老人跌倒，本系统设计一款老人跌倒报警装置。智能手机的普遍使用可以给老人的家人带来更多机会、更便捷地关心老人，而又不需要老人进行复杂的操作。根据不同情况，选择执行不同的模式。模式一。跌倒信息可以发送给家人并同时现场发出报警，寻求帮助。模式二，老人预感或已处于危险环境时，可以按下一键报警求救。本系统设计小巧方便，方便携带，准确率高，具有一定的实用性。