本實(shí)用新型涉及智能穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種老年人摔倒報(bào)警手環(huán)，以及一種報(bào)警手環(huán)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

21世紀(jì)是人口老齡化的時(shí)代，人口老齡化是人口總數(shù)的增加，由于人口數(shù)量的減少，老年人口比例的增加以及人口比例的相應(yīng)增加。六十歲的老年人的數(shù)量占全國總?cè)藬?shù)的比例的百分之十或者六十五歲以上老年人占全國總?cè)藬?shù)的比例的百分之七則表明該國家進(jìn)入老齡化社會(huì)，2040年，我國老年人人口將達(dá)到四億，占總?cè)丝?/4。人口老齡化產(chǎn)生的原因有很多，但這些原因并不復(fù)雜，每年新出生的人人數(shù)減少、而大部分人的壽命提高了是原因之一。但是由于存在社會(huì)發(fā)展的客觀因素影響，不同國家或地區(qū)造成人口老齡化背景的原因也不同。我國人口老齡化的進(jìn)程既受到人口轉(zhuǎn)變的一般因素影響，也受到計(jì)劃生育的特殊因素影響。老年人的安全問題也將成為了社會(huì)一大棘手問題，老年人安全問題也將受到國人重視。以老年人為設(shè)計(jì)對象的產(chǎn)品設(shè)計(jì)無疑將會(huì)對社會(huì)及老年人產(chǎn)生極大的影響。隨著當(dāng)今社會(huì)智能科技的發(fā)展，也逐漸出現(xiàn)一些專門服務(wù)于老年人的科技產(chǎn)品，例如老年人手機(jī)，老年人緊急呼救報(bào)警器等等。而隨著老齡化逐步加重，以老年人為主的服務(wù)型科技電子產(chǎn)品將會(huì)占領(lǐng)很大的市場。

老齡化的嚴(yán)重加深，導(dǎo)致人們都關(guān)心起了老齡人日常生活的安全問題，社會(huì)也推出了一系列方便老年人的舉措，目的就是為了給老齡人提供方便，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。老年人作為一個(gè)弱勢群體，身體機(jī)能已經(jīng)逐漸的退化，在日常生活中存在著一些不便，他們的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力也不及年輕人，在心理上，他們懼怕孤獨(dú)、自尊心強(qiáng)、渴望獨(dú)立生活，不愿成為子女負(fù)擔(dān)。所以要結(jié)合老年人的生理及心理特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出操作簡單方便且具有互動(dòng)性的產(chǎn)品，為老年人的服務(wù)。為了應(yīng)對逐步加深的老齡化社會(huì)和更好為老年人的安全服務(wù)，近年來社會(huì)上已逐步推出了一些面向老年人的智能電子產(chǎn)品，這些電子產(chǎn)品都擁有專門服務(wù)于老年人的特殊功能；例如測量心跳血壓，定位報(bào)警等。但已專門檢測老年人是否摔倒作為依據(jù)而做出反應(yīng)的電子產(chǎn)品目前還沒有很普及，網(wǎng)上有關(guān)這種電子產(chǎn)品更是少之又少，在老齡化加深的社會(huì)，服務(wù)老年人系列的電子產(chǎn)品肯定會(huì)繼續(xù)發(fā)展，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的易學(xué)易用性原則，更好的融入到老年人產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要包括對產(chǎn)品使用方式，產(chǎn)品操作界面，以及人與產(chǎn)品的互動(dòng)性上進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而解決老年人對于現(xiàn)如今產(chǎn)品在操作上的迷惑與不便，讓他們可以輕松自如，簡單高效，安全便捷的使用產(chǎn)品。進(jìn)而達(dá)到老年人與現(xiàn)代產(chǎn)品之間的和諧共處，讓產(chǎn)品完全服務(wù)于老年人。

再加上近年來“碰瓷風(fēng)”的頻繁出現(xiàn)，社會(huì)上人心惶惶，大多數(shù)人都不會(huì)主動(dòng)扶起半路突然摔倒的老年人，對摔倒的老年人抱著觀望的態(tài)度，很少人會(huì)主動(dòng)伸出援手提供幫助。這又提高了老年人在路上的安全風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，有必要提供一種老年人摔倒時(shí)進(jìn)行報(bào)警的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種老年人摔倒報(bào)警手環(huán)，本設(shè)計(jì)的目的就是較少老年人在路上的安全隱患，當(dāng)摔倒時(shí)即可發(fā)送短信給家人，可以讓家人及時(shí)了解老人的情況。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種老年人摔倒報(bào)警手環(huán)，包括：

單片機(jī)；

復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與所述單片機(jī)相連；

加速度傳感器，所述加速度傳感器通過IIC總線與所述單片機(jī)相連；

GSM模塊，所述GSM模塊與單片機(jī)電連接；

錄音模塊，所述錄音模塊與單片機(jī)電連接；

GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與單片機(jī)電連接；

電源，所述電源與轉(zhuǎn)壓模塊相連，轉(zhuǎn)壓模塊與單片機(jī)電連接，電源還與GSM模塊電連接。

優(yōu)選的，所述單片機(jī)是32位單片機(jī)stm32f103rct6。

優(yōu)選的，所述加速度傳感器是測量六軸運(yùn)動(dòng)的加速度傳感器MPU6050。

優(yōu)選的，還包括一LED指示模塊，所述LED指示模塊與所述單片機(jī)相連。

優(yōu)選的，還包括有接收器，所述接收器與GSM模塊無線通訊連接。

優(yōu)選的，所述電源是聚合物電池。

優(yōu)選的，所述聚合物電池是鋰電池。

本實(shí)用新型還提供一種報(bào)警手環(huán)結(jié)構(gòu)，包括：

套設(shè)于用戶手臂處的環(huán)體；

所述環(huán)體的外輪廓設(shè)有一外凸的電池倉，所述電池倉內(nèi)設(shè)有電源；

所述電池倉向外設(shè)有一多功能板；所述多功能板上設(shè)有一顯示屏，所述顯示屏的右側(cè)設(shè)有用于容納SIM卡的SIM卡槽和用于容納SD卡的SD卡槽；

所述顯示屏的下方設(shè)有急救藥丸倉。

優(yōu)選的，所述多功能板內(nèi)設(shè)有單片機(jī)，所述單片機(jī)與電源電連接；

所述單片機(jī)還分別與顯示屏、SIM卡槽中的SIM卡、SD卡槽中的SD卡電連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型是針對目前老齡化嚴(yán)重帶來的人身安全快速反應(yīng)機(jī)制的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了對快速位移診斷并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號的功能。采用了32位單片機(jī)stm32f103rct6為控制核心模塊，利用IIC總線采集傳感器MPU6050得到的瞬時(shí)加速度數(shù)據(jù)，通過老年人跌倒時(shí)產(chǎn)生的加速度突變進(jìn)而算出瞬時(shí)位移差，利用算出的瞬時(shí)位移差作為依據(jù)判斷出老年人是否處于摔倒?fàn)顟B(tài)，如果判斷為摔倒?fàn)顟B(tài)則通過串口連接的GSM模塊發(fā)送短信到聯(lián)系人手機(jī)里。

2、通過性能測試，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)35度/每秒的監(jiān)測診斷，同時(shí)在2秒內(nèi)就可以將報(bào)警信息發(fā)送出去。本實(shí)用新型與實(shí)際相結(jié)合，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展前景。

3、通過定位模塊用以確定摔倒老人的位置，確保使老人快速獲取救援；

4、通過設(shè)置SD卡用以存儲老人的摔倒的次數(shù)，用以做統(tǒng)計(jì)，同時(shí)，也有利于將數(shù)據(jù)導(dǎo)出、備份；

5、本實(shí)用新型的手環(huán)結(jié)構(gòu)，還具有急救藥丸倉，可以存放急救藥丸，非常方便。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述的一種老年人摔倒報(bào)警手環(huán)的一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述的一種報(bào)警手環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：

環(huán)體10；

電池倉20；

多功能板30；

顯示屏301；

急救藥丸倉302；

SIM卡槽303；

SD卡槽304；

單片機(jī)91；

復(fù)位電路92；

加速度傳感器93；

轉(zhuǎn)壓模塊94；

電源95；

GSM模塊96。

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

參照圖1，本實(shí)用新型提供一種老年人摔倒報(bào)警手環(huán)，包括單片機(jī)91；復(fù)位電路92，所述復(fù)位電路92與所述單片機(jī)91相連；加速度傳感器93，所述加速度傳感器93通過IIC總線與所述單片機(jī)91相連；GSM模塊96，所述GSM模塊96與單片機(jī)91電連接；錄音模塊，所述錄音模塊與單片機(jī)91電連接；GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與單片機(jī)91電連接；電源95，所述電源95與轉(zhuǎn)壓模塊94相連，轉(zhuǎn)壓模塊94與單片機(jī)91電連接，電源95還與GSM模塊96電連接。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述單片機(jī)91是32位單片機(jī)91stm32f103rct6。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述加速度傳感器93是測量六軸運(yùn)動(dòng)的加速度傳感器93MPU6050。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括一LED指示模塊，所述LED指示模塊與所述單片機(jī)91相連。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括有接收器，所述接收器與GSM模塊96無線通訊連接。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電源95是聚合物電池。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述聚合物電池是鋰電池。

請參閱圖2，本實(shí)用新型還提供一種報(bào)警手環(huán)結(jié)構(gòu)，包括套設(shè)于用戶手臂處的環(huán)體10；所述環(huán)體10的外輪廓設(shè)有一外凸的電池倉20，所述電池倉20內(nèi)設(shè)有電源95；所述電池倉20向外設(shè)有一多功能板30；所述多功能板30上設(shè)有一顯示屏301，所述顯示屏301的右側(cè)設(shè)有用于容納SIM卡的SIM卡槽303和用于容納SD卡的SD卡槽304；所述顯示屏301的下方設(shè)有急救藥丸倉302。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述多功能板30內(nèi)設(shè)有單片機(jī)91，所述單片機(jī)91與電源95電連接；

所述單片機(jī)91還分別與顯示屏301、SIM卡槽303中的SIM卡、SD卡槽304中的SD卡電連接。

本實(shí)用新型在硬件設(shè)計(jì)上主要分為核心控制模塊，轉(zhuǎn)壓模塊94，傳感器模塊，指示模塊，復(fù)位電路92模塊，通訊模塊和電源95模塊。控制核心模塊采用32位單片機(jī)91stm32f103rct6，傳感器模塊采用MPU6050六軸運(yùn)動(dòng)處理組件，通訊模塊采用GSM模塊96。傳感器模塊采集數(shù)據(jù)返回到控制核心模塊，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)控制核心模塊再?zèng)Q定是否發(fā)送命令給通訊模塊。

本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)91stm32f103rct6作為核心控制模塊，stm32系列基于專門為較低成本、高等性能、功耗比相對芯片低的關(guān)于專門設(shè)計(jì)嵌入式應(yīng)用的內(nèi)部嵌有名為Cortex-M3內(nèi)核。它是基于ARM的32位微控制器，f表示通用類型；103代表增強(qiáng)型，該系列可以滿足很多頻率時(shí)鐘，最高可升到72MHz，在同類產(chǎn)品中，指標(biāo)性能相對來說是比較高的產(chǎn)品；r表示該控制器有64個(gè)引腳；c代表該控制器含有256K字節(jié)的閃存存儲器；t代表LQFP封裝；6這一項(xiàng)代表工作溫度范圍，其中6代表-40至85℃。stm32功耗是36mA，在市場上的32位芯片里的功耗指標(biāo)中相對較低的一種產(chǎn)品，相等于0.5mA/MHz。stm32f103rct6內(nèi)部含有64K字節(jié)的SRAM、兩個(gè)高級定時(shí)器，四個(gè)通用定時(shí)器、二個(gè)DMA通道（總共十二個(gè)通道）、三個(gè)SPI總線、二個(gè)IIC總線、5個(gè)串口、1個(gè)USB、1個(gè)CAN、3個(gè)12位ADC、1個(gè)12位DAC、1個(gè)SDIO接口及51個(gè)通用IO口；該芯片性價(jià)比極高。stm32的內(nèi)存組織程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、登記和輸入輸出端口被組織在一個(gè)線性的4GB地址空間。數(shù)據(jù)字節(jié)以小端格式（指數(shù)據(jù)的高位保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù) 據(jù)的低位保存在內(nèi)存的低地址）存儲在內(nèi)存中。在一個(gè)詞中的最低地址字節(jié)被認(rèn)為是該詞的最小意義上的一個(gè)字節(jié)，而最高的地址字節(jié)是最高的有效字節(jié)。stm32架構(gòu)除了附加功能增強(qiáng)的外圍接口的優(yōu)點(diǎn)，stm32互聯(lián)系列還提供了與其他stm2微控制器相同的標(biāo)準(zhǔn)接口，本周的普遍使用，提高在整個(gè)產(chǎn)品系列的應(yīng)用靈活性。跟大多數(shù)單片機(jī)91一樣，stm32也擁有低功耗模式。在系統(tǒng)或電源95復(fù)位以后，微控制器處于運(yùn)行狀態(tài)。為CPU提供時(shí)鐘HCLK操作條件，內(nèi)核的代碼實(shí)現(xiàn)。當(dāng)MCU不需要長期處于正常運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，可以對內(nèi)部相關(guān)寄存器進(jìn)行設(shè)置，把MCU的工作方式改變成低功耗的模式，這樣有利于節(jié)省功耗不在成不必要的電壓電流浪費(fèi)。

復(fù)位電路92，恢復(fù)MCU的初始狀態(tài)的操作稱為復(fù)位，它的主要功能是初始化0000H到PC，所以從0000H單元開始執(zhí)行程序的單片機(jī)91。為了系統(tǒng)的正常初始化，當(dāng)系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)、系統(tǒng)是在一個(gè)死鎖狀態(tài)或由于程序操作或操作錯(cuò)誤的錯(cuò)誤導(dǎo)致系統(tǒng)的死機(jī)時(shí)，也需要操作復(fù)位系統(tǒng)把MCU恢復(fù)到初始狀態(tài)。利用外部的復(fù)位電路92可以實(shí)現(xiàn)stm32單片機(jī)91的系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位電路92通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。單片機(jī)91是屬于數(shù)字電路，數(shù)字電路就只有“0”低電平和“1”高電平兩個(gè)已知狀態(tài)。但在電路剛上電時(shí)候或電壓波動(dòng)不穩(wěn)定的時(shí)候上電那一瞬間，電壓在短時(shí)間內(nèi)不是直接跳變到5V而是一個(gè)直線上升的階段，而這時(shí)候單片機(jī)91不能正常工作，需要上電復(fù)位的復(fù)位電路92給它延時(shí)以等到電壓穩(wěn)定。采用外部復(fù)位電路92的電容充電實(shí)現(xiàn)了最簡單的復(fù)位電路92的自動(dòng)復(fù)位。除了上電復(fù)位能復(fù)位MCU外，把MCU恢復(fù)到初始狀態(tài)，在大多數(shù)情況下還需要利用按鍵人為進(jìn)行系統(tǒng)初始化復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用人為手動(dòng)按按鍵實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，當(dāng)按鍵按下時(shí)則產(chǎn)生復(fù)位初始化系統(tǒng)。按鍵手動(dòng)復(fù)位有兩種方式，分別是脈沖觸發(fā)方式和電平改變觸發(fā)方式。通過RST端口經(jīng)過一千歐電阻和104型號電容與電源95端Vcc相連，當(dāng)按鍵按下時(shí)，則RST端從高電平轉(zhuǎn)變成低電平從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化復(fù)位。

本設(shè)計(jì)用的檢測加速度傳感器93是MPU6050，MPU6050是InvenSense公司推出的世界上第一個(gè)集成的6軸運(yùn)動(dòng)的處理組件，相比于多組分程序，陀螺儀和軸之間的軸的差分的問題，減少安裝空間。三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器93都集成在MPU6050內(nèi)部，并且含有一個(gè)第二IIC接口，可用于連接外部磁場傳感器兼數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器DMP的使用：（數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器）通過主IIC接口，向應(yīng)用端輸出完整的9軸融合演算數(shù)據(jù)。有了DMP，我們可以使用InvenSense公司提供的運(yùn)動(dòng)處理資料庫，非常方便的實(shí)現(xiàn)姿態(tài)解算，降低了運(yùn)動(dòng)處理運(yùn)算對操作系統(tǒng)的負(fù)荷，同時(shí)大大降低了開發(fā)難度。該接口被連接到三分之一方數(shù)字傳感器，如磁力計(jì)。擴(kuò)建后可通過I2C或SPI接口輸出9軸信號。mpu-60x0也可通過I2C接口連接到非慣性數(shù)字傳感器，如壓力傳感器。陀螺儀和加速度計(jì)的MPU6050使用16的三位ADC，被轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出模擬輸出量。傳感器的測量范圍是用戶可已控制的以獲得快速和慢速運(yùn)動(dòng)的精確跟蹤，陀螺的測量范圍是250 +，+ 500，+ 1000，+ 2000度/秒（DPS），加速度計(jì)的測量范圍為±2，±4，±8，±16g芯片。1024字節(jié)的FIFO可以大大的降低系統(tǒng)功耗。所有的設(shè)備寄存器和設(shè)備之間的通信是通過I2C接口和SPI接口為400kHz（SPI只MPU-6000可用）。對于需要高速傳輸?shù)膽?yīng)用，讀中斷寄存器可以通過SPI和20MHz的讀。此外，該芯片還嵌入在溫度傳感器和在工作環(huán)境中，只有1%的振蕩器的變化。數(shù)字輸出的6或9軸的旋轉(zhuǎn)矩陣，四元（四元數(shù)），角形式的數(shù)據(jù)融合算法的特點(diǎn)。去除加速器和陀螺儀軸的靈敏度，降低設(shè)置和傳感器漂移的影響。數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理發(fā)動(dòng)機(jī)可以減少數(shù)據(jù)融合算法，傳感器同步，姿勢感應(yīng)的復(fù)雜性，等等。運(yùn)動(dòng)處理數(shù)據(jù)庫支持安卓系統(tǒng)，在運(yùn)行時(shí)建立的窗口和窗口的偏差和磁傳感器的校準(zhǔn)算法，從而消除了需要對客戶進(jìn)行糾正。數(shù)字輸出溫度傳感器；輸入數(shù)字同步引腳（SYNC引腳支持視頻電子相位穩(wěn)定技術(shù)與GPS控制程序中斷（中斷）的支持姿態(tài)識別、鍋、圖片縮放、滾動(dòng)、快速下跌的中斷，和中斷，零動(dòng)作感應(yīng)，短打感應(yīng)，振動(dòng)傳感功能。

通訊模塊，本設(shè)計(jì)采用的通訊模塊是sim900A的GSM模塊96，GSM模塊96，即全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。是使用最廣的手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。超過200多個(gè)國家和地區(qū)的10億人使用GSM手機(jī)。GSM移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)起源于歐洲，發(fā)展的目標(biāo)是讓世界可以共同使用一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶可以用手機(jī)將能夠去世界各地。GSM模塊96：GSM是Global System for Mobile Communications這些單詞的縮寫，其意義為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，這也是世界上最主要的蜂窩系統(tǒng)的其中一個(gè)。GSM也同樣是基于窄帶的TDMA制式，同樣也允許了在一個(gè)射頻的同時(shí)能夠進(jìn)行8組的通話。GSM80年代地興起在歐洲，現(xiàn)在已經(jīng)成為歐洲和亞洲實(shí)際上的標(biāo)準(zhǔn)了，最后到了2001年，已經(jīng)在全世界的162個(gè)國家內(nèi)已經(jīng)建設(shè)了400個(gè)GSM通信網(wǎng)絡(luò)之多?？墒荊SM系統(tǒng)的容量是非常有限的，當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)用戶過載的時(shí)候，這也就不得不構(gòu)建很多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。但值得寬慰的是GSM在其他的方面性能非常優(yōu)異，其除了能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化的列表和信令系統(tǒng)以外的東西，而且還開放了一些非常智能的業(yè)務(wù)例如國的際漫游等等這些。還有就是GSM手機(jī)的方便之處就在于其能夠提供一張名為SIM的智能卡，由于這張卡的特點(diǎn)是機(jī)卡還可以分離，大大方便了使用者在更換手機(jī)和定制個(gè)人信息。GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過這些年的發(fā)展與完善，所以現(xiàn)在已經(jīng)非常地成熟了，還有就是盲區(qū)少和信號穩(wěn)定跟自動(dòng)漫游，而且其通的訊距離不被周圍的環(huán)境所影響。尤特別是GSM短信息，其非常靈活方便，還能夠跨市和跨省、還有的甚至能跨國傳送，另外每發(fā)送一條短信息僅僅只要1毛錢而已，而且可靠還廉價(jià)。另外，當(dāng)前手機(jī)的SIM卡近些年來還可以0元申請辦理，而且某些套餐的使用費(fèi)用還能比固話的還低許多。所以使用手機(jī)短信來進(jìn)行報(bào)警和超遠(yuǎn)程遙控工業(yè)的設(shè)備還能夠傳輸數(shù)據(jù)這些都是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。對于 GSM模塊96，這是一個(gè)相似于手機(jī)的通訊模塊，同時(shí)也集成了手機(jī)上的許多功能在一塊小的電路板上，這個(gè)還可以發(fā)送短消息，通話等等功能，雖然模塊小，但其具備了許多手機(jī)上的功能，同時(shí)擁有了它就等于擁有了手機(jī)上的核心的部分了，而且它還在很多的使用領(lǐng)域中都有著寬廣的使用，還有就是GSM模塊96是通過應(yīng)用AT得指令后才能控制這個(gè)東西，這個(gè)模塊還可以跟電腦RS232串口相連接，同時(shí)也還可以使用STM32來進(jìn)行控制。對于GSM模塊96，這是一個(gè)相似于手機(jī)的通訊模塊，同時(shí)也集成了手機(jī)上的許多功能在一塊小的電路板上，這個(gè)還可以發(fā)送短消息，通話等等功能，雖然模塊小，但其具備了許多手機(jī)上的功能，同時(shí)擁有了它就等于擁有了手機(jī)上的核心的部分了，而且它還在很多的使用領(lǐng)域中都有著寬廣的使用，還有就是GSM模塊96是通過應(yīng)用AT得指令后才能控制這個(gè)東西，這個(gè)模塊還可以跟電腦RS232串口相連接，同時(shí)也還可以使用STM32來進(jìn)行控制。GSM系統(tǒng)在全球流行的原因在與于它的防盜、防復(fù)制能力好，能提供的手機(jī)號資源和網(wǎng)絡(luò)容量相比于其他通訊系統(tǒng)更豐富容量更大，使得使用者的選擇更多元化。而使用手機(jī)功耗低使得在同等容量電池中有更長的通話時(shí)間和待機(jī)時(shí)間，使得設(shè)計(jì)者有更多方案選擇。從使用者的角度上講，有些人希望能有更高的數(shù)字語音質(zhì)量，而有些人則希望有更低的短信和通話費(fèi)用，GSM則能從兩者中作出選擇，可以讓使用者自己給自己的通訊系統(tǒng)制定標(biāo)準(zhǔn)。從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的角度上講，GSM的開放性標(biāo)準(zhǔn)使運(yùn)營商能根據(jù)不同的客戶定制他們的設(shè)備配置，使得客戶能夠更好的使用和更好的操作性。在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上可分為四種結(jié)構(gòu)、性能不同的蜂窩單元；分別為微蜂窩，巨蜂窩，傘蜂窩和微微蜂窩。在不同的地理環(huán)境，其能夠覆蓋的區(qū)域面積也不一樣。微蜂窩一般設(shè)置與室內(nèi)的那些天線高度低于平均建筑高度的天線基站。巨蜂窩則不同于微蜂窩，巨峰窩就是平時(shí)人們常見的那種設(shè)置在天線桿或較高建筑物上的一種基站天線。由于微蜂窩的覆蓋區(qū)域范圍較小，一般用于室內(nèi)通訊。傘蜂窩則是用于配合覆蓋微蜂窩覆蓋區(qū)域造成的一些盲區(qū)，也就是說填補(bǔ)蜂窩與蜂窩之間的信號空白區(qū)域。GSM系統(tǒng)在使用的時(shí)候可以設(shè)定為共享密鑰用戶模式，這種認(rèn)證方法可以加密用戶與基站之間的通訊，但GSM也只能提供中等水平的安全等級，因?yàn)镚SM系統(tǒng)只能驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)到用戶之間的可鑒別和保密的安全模塊，而該安全模塊可以被偽造所以GSM系統(tǒng)的安全系數(shù)不是非常高。本產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用的GSM模塊96型號為sim900A，sim900A是一種新款緊湊型產(chǎn)品。它屬于雙頻GSM模塊96但是sim900A僅適用于中國市場，其性能穩(wěn)定，性價(jià)比高，能滿足各種需求。sim900A可以實(shí)現(xiàn)語音，數(shù)據(jù)和傳真發(fā)送短信、低功耗的信息。此外，對sim900A的體積大小為24x24x3mm，可應(yīng)用于各種M2M應(yīng)用的設(shè)計(jì)要求緊湊型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。sim900A模塊支持RS232串口標(biāo)準(zhǔn)并且內(nèi)部帶有硬件流控制，所以sim900A可在3.3V和5V系統(tǒng)上完美支持使用，且電壓輸入范圍在5V~24V，可提供給用戶一個(gè)廣大的使用范圍。sim900A可以通過串口助手發(fā)送AT指令進(jìn)行調(diào)試。AT 即Attention，AT指令集是指從某個(gè)系統(tǒng)串口終端發(fā)送指令或數(shù)據(jù)到接受數(shù)據(jù)或指令終端設(shè)備。使用者可以在系統(tǒng)終端發(fā)送AT指令集中的某些指令控制GSM實(shí)現(xiàn)特定的功能，實(shí)現(xiàn)呼叫、短信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等方面的功能。發(fā)送指令集也需要嚴(yán)格遵守其規(guī)定的規(guī)范格式，指令發(fā)送成功后，會(huì)得到設(shè)備終端模塊的響應(yīng)。

由于GSM模塊96需要的電壓為5V，而MCU供電電壓只有3.3V，所以本設(shè)計(jì)需要一個(gè)轉(zhuǎn)壓穩(wěn)壓模塊把5V電壓轉(zhuǎn)化成3.3V電壓給MCU供電。本本設(shè)計(jì)采用的轉(zhuǎn)壓模塊94為AMS1117-3.3。AMS1117-3.3三端可調(diào)或固定電壓3.3V輸出電流為1A線路。工作結(jié)溫范圍：-40~125°C；輸入電壓：15V；存儲溫度：- 65~150°C。主要應(yīng)用在高效率線性穩(wěn)壓器、電池充電器和筆記本電腦的電源95管理等。電氣特性：輸出電壓：3.267~3.333V（0<= IOUT<=1A , 4.75V<=VIN<=12V）線路調(diào)整（最大）：10mV（4.75V<=VIN<=12V）負(fù)載調(diào)節(jié)（最大）：15mV（VIN=5V，0<= IOUT<=1A）電壓差（最大）：1.3V電流限制：900~1500mA靜態(tài)電流（最大）：10mA紋波抑制（最小）：60dB。

本設(shè)計(jì)采用的指示模塊為LED燈。LED，即Light Emitting Diode的縮寫，翻譯為發(fā)光二極管，它是一種能將電能轉(zhuǎn)換成光能的一種半導(dǎo)體二極管，發(fā)光二極管是由一個(gè)PN結(jié)組成所以它具有單向?qū)щ娦缘奶攸c(diǎn)，注入正向電壓后根據(jù)內(nèi)部化合物的不同會(huì)發(fā)出不同的光芒。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無機(jī)發(fā)光二極管LED。LED只能往一個(gè)方向?qū)?，稱作為正向偏置，當(dāng)電流流過時(shí)，電子與空穴在其內(nèi)復(fù)合而發(fā)出單色光，這叫電致發(fā)光效應(yīng)。發(fā)光二極管具有效率高、壽命較長、開關(guān)速度高等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點(diǎn)。普通發(fā)光二極管體積比其它發(fā)光二極管小而壽命更長，在很多電子設(shè)計(jì)場合都起到了重要的作用，它的工作電流和工作電壓需求不高，低電壓小電流足以使它有均勻穩(wěn)定的發(fā)光、可用各種直流、交流、脈沖等電源95驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮且響應(yīng)的速度快。但是使用時(shí)需要串接合適的限流電阻，不然會(huì)使發(fā)光二極管被擊穿而不能正常工作。本設(shè)計(jì)采用三個(gè)LED燈作為指示模塊，一個(gè)是電源95指示燈，判別核心電路板是否正常供電；另外兩個(gè)是程序運(yùn)行指示燈，用來調(diào)試、查看程序運(yùn)行情況。

綜上所述，本實(shí)用新型是針對目前老齡化嚴(yán)重帶來的人身安全快速反應(yīng)機(jī)制的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了對快速位移診斷并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號的功能。采用了32位單片機(jī)91stm32f103rct6為控制核心模塊，利用IIC總線采集傳感器MPU6050得到的瞬時(shí)加速度數(shù)據(jù)，通過老年人跌倒時(shí)產(chǎn)生的加速度突變進(jìn)而算出瞬時(shí)位移差，利用算出的瞬時(shí)位移差作為依據(jù)判斷出老年人是否處于摔倒?fàn)顟B(tài)，如果判斷為摔倒?fàn)顟B(tài)則通過串口連接的GSM模塊96發(fā)送短信到聯(lián)系人手機(jī)里。通過性能測試，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)35度/每秒的監(jiān)測診斷，同時(shí)在2秒內(nèi)就可以將報(bào)警信息發(fā)送出去。本實(shí)用新型與實(shí)際相結(jié)合，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展前景。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、 或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。