基于单片机的老人居家安全报警系统设计(附件)【字数：8884】
目录
一、绪论 1
（一）居家安全系统发展现状 1
（二）居家安全系统研究背景及意义 1
（三）居家安全系统任务 2
二、 课题方案设计 3
（一）总体设计 3
（二）煤气传感器模块设计 3
（三）通讯模块设计 4
(四)心跳检测传感器模块设计 4
三、硬件电路设计 5
（一）总体电路框架 5
（二）煤气传感器电路 6
（三）通讯电路 7
（四）心跳检测电路 7
（五）单片机主控电路 8
四、软件流程设计 9
（一）总体流程设计 9
（二）煤气传感器模块流程设计 12
（三）通讯模块流程设计 13
（四）心跳检测模块流程设计 14
五、系统调试 15
（一）模块调试 15
（二）总体调试 16
总结 17
致谢 18
参考文献 19
一、绪论
（一）居家安全系统发展现状
随着老龄化逐渐加重，老年人的居家安全成了一大问题，虽然现在市面上有很多老人居家安全系统，但大多数都是安装在墙面上，只能进行有害气体检测和简单的呼叫，而且还有地方限制，不能随时带在身边，如图11就是老人求救系统。如果安全系统安装在卧室，老人一旦在客厅突发疾病，不方便走到卧室按响警铃。而且市面上的安全系统没有心跳检测系统，不能实时检测老人的身体状况。
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图11 老人求救系统
在国外，居家安全系统需要 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072#
连接电脑和智能机，需要在家里布置一套完整的系统，在每个房间安装传感器盒，它应用光学和声学传感器来感知家里人的位置，用摄像头来检测老人的位置，如德国联邦教育与研发部发起的德国费劳恩霍夫研究所、柏林夏里特医院等参与其中的智能养老系统项目。但相比于国内而言，这款系统安装麻烦，不能在外检测老人身体情况，而且国内的老人一般不太适应用智能机和电脑，这给家里人带来不便。况且，在家中安装传感器盒，费时费力，庞大的安装费是大多数家庭承受不起的。
综上所述，这些都成了老人求救时的一道道难关。所以，开发一套便携式的居家安全系统是有必要的。
（二）居家安全系统研究背景及意义
随着中国社会逐渐老龄化，很多老人闲居在家，年轻人在外工作，大部分时间都不在家，无法随时陪伴他们，而老人大多行动没有那么敏捷，待在家中也并不能保证绝对的安全，一旦家里发生煤气泄漏等问题，老人就会有生命危险。现在，人们的生活水平越来越高，所以对这一方面也越来越重视。居家安全报警系统的出现，让老人多了一份保障，让家人在外工作时多了一份安心。
经调查发现，虽然如今市场上有很多的安全系统，但大多安装起来还是很繁琐，而且价格也不便宜，不适合如今大部分的中国家庭，更加无法普及开来。基于单片机的老人居家安全报警系统设计针对这些情况做出了改变，安装更加方便，而且价格也很便宜，可以更加方便快捷地检测家中情况并发出相应的警报，例如家中煤气发生泄漏，就会提醒家人注意，并检测老人的心跳，及时让家中老人撤离。
本设计采用GPRS通讯模块以及心跳检测模块，将这两个模块结合在一个设备上，可以随时随地检测老人的身体状况，并及时发消息给家人。因此，本设计比现在市场上存在的其他的设计更加便捷、方便。
（三）居家安全系统任务
本安全系统使用c51单片机，完成与煤气传感器模块、GPRS通讯模块、检测心跳传感器模块之间的工作，使煤气传感器能精确地检测出煤气浓度；GPRS通讯模块可以有效地发送信息，让用户手机收到准确的信息；检测心跳传感器实时检测出老人的心跳，并定时提供老人的心跳数据，方便家人观测老人的身体状况。
通过以上叙述的功能，从而实现对老人人身安全的检测。
1.通过煤气传感器监测周围环境是否有煤气泄漏等情况
2.通过心跳检测传感器检测老人心跳，方便了解其身体状况。
3.通过通讯模块发送信息，当出现危险时，及时发送警报信息。
课题方案设计
这部分主要讲本设计电路选用的模块如煤气传感器模块、通讯模块和心跳检测传感器模块以及最终确定的设计方案。
本部分电路需要实现的功能：（1）需要快速准确的检测出周围环境中的有害气体并发出警报；（2）需要随时并准确的检测老人身体状况的相关数据；（3）需要及时发送相关信息。
（一）总体设计
本设计是通过灵敏的煤气等有害气体传感器来检测空气中的有害气体，选用的是MQ5、天燃气、煤气（一氧化碳）模块，和其他煤气传感器比较起来会更好。当检测出有害气体后，c51单片机就会发送信号给心跳检测电路和GPRS电路，c51单片机可以较好的兼容两者同时工作，而且操作和编程也比较简单。
心跳检测模块，本设计选用的是MAX30102血氧浓度手腕心率脉搏检测心跳传感器模块，因为它的算法相比较准确，而且小巧佩戴方便，适合老年人使用。GPRS通讯模块是选择了SIM900A GSM GPRS，以为它的功能比较全面，有三种功能，可以满足各种需求。
（二）煤气传感器模块设计
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