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基于无线传感网的居家养老环境安全检测系统硬件部分

2021-04-13 15:34编辑: www.jxszl.com景先生毕设
现代社会,人口老年化情况愈发严重,我国老年人口数量不断增加,社会集中养老难以满足中国现状。本项目提出了一种基于无线传感器网络的居家养老环境检测系统,无线传感网络具有部署方便,无需布线,低成本、低功耗、扩展简单等多方面的优点,应用前景广阔,十分适合用于本项目。该系统以无线传感网络为基础,通过各传感器节点采集家庭环境中各项数据,系统包括数据传感,无线传输和上位机监控。它以STC12LE5A60S2单片机为控制核心,再由ZigBee传输数据,各节点组合形成无线传感网络,最终在上位机中显示出具体数值,上位机部分采用labVIEW图形化编辑语言进行编写,实现数据的监控和命令的传达。同时,系统中加入了报警功能,一旦采集到的温湿度数据超过安全值,会立刻报警。关键词 居家养老,无线传感器网络, 环境检测,LabVIEW
目 录
1 引言 5
1.1 本课题研究的意义 5
1.2 居家养老的国内外研究现状 5
1.3 本课题完成的主要工作 7
2 系统总体设计 8
2.1 设计原则 8
2.2 系统原理 9
2.3 系统结构图 10
3 系统硬件的实现 10
3.1 电源模块 10
3.2 单片机控制模块 11
3.3 ZigBee模块 14
3.4 传感器模块 16
3.5 串口通信模块 18
4 系统软件的概要 19
4.1 系统软件结构 19
4.2 系统软件设计 20
5 系统调试 21
5.1 静态调试 22
5.2 动态调试 23
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A 硬件PCB电路图 29
附录B 主程序代码 30
1 引言
1.1 本课题研究的意义
据有关报道,至2015年底为止,我国60岁以上老年人口数量达到2.22亿,约占我国总人口的16%。而全世界老年人口超过1亿的国家只有中国。2亿老年 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072
人的人口数量几乎相当于印尼的总人口数量,并且已经超过日本、巴西等人口大国的人口数。如果照此趋势发展,预计到2020年时,我国老年人口将达到2.5亿,老龄化水平达到17.17%,其中80岁以上老年人口将超过3067万。这样的人口比例将会对中国的经济、社会、政治、文化等方面造成重大影响。下图1.1为中国人口金字塔100年内变化。
图1.1 中国100年人口金字塔
我国现在主要的养老方式有居家养老、社区帮扶养老、福利机构养老、异地养老和高级养老社区养老。其中社区养老的自由性较高,隐私收到保护,但来自社区的帮助很多时候受地区环境限制,难以及时到位,有些时候不能及时为老人提供帮助;福利机构或养老院养老虽然安全系数较高,能够有专人负责老人安全,但是一般养老院自由度不高,也很难保护老人隐私,同时,在养老院养老的老人更加缺少家人的亲情关爱。异地养老和高级社区养老由于各种原因就更难以普及,因此,居家养老模式成了我国老年人的首选,居家养老不仅能够满足老年人对家庭温暖的需要,让老人在熟悉的环境中安享晚年,在建立完善的服务设施的情况下,也能充分保障老人在家中生活遇到的各种安全问题。近年来,政府提出“互联网+”的战略,要求利用现代科技手段,提升养老服务水平,利用便民信息网络等多种多样的服务形式,构建社区养老服务平台和信息网络,发挥社区综合性网络平台作用,为老年人提供高效、实时便捷的服务。
1.2 居家养老的国内外研究现状
随着人口老龄化不断发展,居家养老服务也随着不断发展完善,这项服务主要是希望通过建设完善的养老服务事业,来妥善安置我国老年人口,以减轻社会压力。下面是国内外对于居家养老的研究看法及现状。
1.2.1 国内研究状况
自二十世纪七十年代以来,我国一直实行计划生育的国策,这一政策有效地控制了我国人口的增长,但同时也削弱了我国的家庭养老水平。现如今,老龄化群体愈发庞大,学术界开始主张发展家庭式养老与社会养老相结合的养老模式,以满足众多老龄人口的养老需求。目前,对于居家养老的研究内容主要有如下几个方面: 
  (1)居家养老服务发展背景与意义 
  什么是居家养老,对此国内的学者们都有自己不同的定义看法。主要有袁辑辉的场所论;陈大亚的主辅论;洪国栋的发展论;张卫东的环境论;全国老龄办的服务论。居家养老指的是老年人在自己家中养老生活,由社会来提供养老服务的一种养老方式,它以家庭为核心,以社区为依托,以老年人日间照料、生活护理和精神慰藉为主要内容,以上门服务和社区日托为主要形式。居家养老是一种十分适合中国国情,并具有中国特色的养老模式,这对我国建设社会主义和谐社会具有重大意义。 
  (2)居家养老服务需求内容 
  据调查,老年人的养老需求主要有下面一些内容:饮食供应、医疗护理、体育活动、文化娱乐、文化知识更新、家庭关系调节和老年心理咨询。然而如今的居家养老服务主要注重于物质需求,只关心老人的物质生活条件而忽略了对老年人精神需求的重视。 老年人更加需要人际交往,他们需要通过与他人进行交流来抒发自己内容的情感。但由于大多老年人退休之后,离开了以往熟悉的工作环境,或者因为身体原因,难以经常外出,不能接触新的人和事,所以常常会感到无聊和失落。他们既希望能走出去,与老朋友交流,又希望在各种活动中结交新朋友,形成新的人际交往的圈子。因此如何创造条件和机会,满足老年人人际交往的需求成为了居家养老服务的重点。
  (3)居家养老服务缺陷及不足 
  一是资金问题。经费的缺乏导致政府购买服务的补贴标准较低,而养老需求人数的增多,会引起养护费用的增长,资金来源的不稳定性,会对居家养老服务水平产生影响。二是人员问题。如今居家要老服务人员主要关心的是自己的收入问题,而并非真心地想为老人服务,为老人着想。并且养老服务职业声望偏低,人们普遍对养老服务工作有一些偏激,者对居家养老服务的发展带来很大制约。同时居家养老服务存在服务人员素质不高、专业水平薄弱等问题。三是服务内容问题。我国居家养老服务存在服务覆盖面窄、服务资源不足、服务内容单一、服务资源整合性差、专业技能偏低、医疗保健匮乏、医疗费用过高和精神关爱缺失等问题。 

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