跌倒报警器设计
跌倒检测-跌倒报警-Android
跌倒检测-跌倒报警-Android摘要随着当今社会老龄化进程的逐步加剧，老年人跌倒造成的致病率、住院率和死亡率急速提高，带来了严重的社会经济负担。
因此，在不影响老年人正常活动的前提下，通过科学的手段监测老年人的活动，在检测到跌倒后迅速报警求助，可以有效地减少老年人跌倒带来的健康伤害和医疗开支。
在分析比较国内外跌倒检测相关技术研究后，本文提出了一种基于三轴加速度传感器和陀螺仪的跌倒检测与报警系统。
三轴加速度传感器和陀螺仪实时采集老人在日常活动中产生的加速度和角速度数据，通过蓝牙传送到Android 手机。
手机上运行的软件对接收到的数据进行分析处理，并判断老年人的运动状态。
当系统检测到跌倒发生时，发出铃声提醒老人，老人可以确认报警或取消误报。
若在5s内没有做出响应，系统将按照设定的报警方式通知联系人。
报警方式有发短信和打电话，短信内容包含老年人跌倒时所在的位置信息。
老人也可以在感到身体不适时自主报警。
关键词：跌倒检测，跌倒报警，AndroidAbstractAs the world aging process quickened, fall accidents of the elderly resulting in the increase of morbidity, hospitalization rate and mortality rate has brought a serious social and economic burden. Therefore, in the premise of not affecting the normal activities of the elderly, reliable method, which can monitor an elder’s daily activities and alert care center when detect a fall, is essential to reduce fall related injuries and medical expenses.Based on the analysis of the fall detection technology in the world, this paper presents an autonomous fall detection and alerting system based on a3-axial accelerator and gyroscope. The 3-axial accelerator can capture the data about the activities of daily living of the elders, the data is then sent to a mobile phone via Bluetooth. The software runs on the phone will analyze and process the data and judge an elder’s movement state by using a threshold-based fall detection algorithm. When the system detects a fall, the phone will make sound to alert the elder, the elder can make sure the alert or cancel the false positive. If there is no response in 5s, the system will alert according the settings. The alert methods are sending text messages and making calls. The message contains the position information of the elder who falls. The elder can also alert by himself when he feels bad.Key Word: fall detection, fall alert, Android目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论................................................... - 1 -1.1 研究背景及意义...................................... - 1 -1.2 国内外研究现状...................................... - 1 -1.3 论文的主要内容及组织结构............................ - 2 - 第2章跌倒检测技术........................................... - 3 -2.1 理论基础 ........................................... - 3 -2.1.1跌倒分析 ................................... - 3 -2.1.2 坐标建立................................... - 4 -2.2 跌倒检测技术 ....................................... - 4 -2.2.1 可穿戴计算技术............................. - 4 -2.2.2 硬件平台介绍............................... - 5 -2.3 跌倒检测算法 ....................................... - 6 -2.3.1 阈值法..................................... - 6 -2.3.2 支持向量机方法............................. - 7 -第3章总体方案.............................................. - 11 -3.1 功能需求 .......................................... - 11 -3.1.1场景描述 .................................. - 11 -3.1.2用例分析 .................................. - 12 -3.1.3典型用例行为描述........................... - 13 -3.2 性能需求 .......................................... - 15 -3.2.1性能需求 .................................. - 15 -3.2.2性能补充描述 .............................. - 15 -3.3 系统架构 .......................................... - 16 - 第4章系统设计与实现........................................ - 17 -4.1 可穿戴设备软件..................................... - 17 -4.1.1设计 ...................................... - 17 -4.1.2实现 ...................................... - 18 -4.2 智能手机端软件..................................... - 20 -4.2.1 ReceiveData类 ............................ - 22 -4.2.2 DataProcess类 ............................ - 23 -4.2.3 FallDetection类 .......................... - 25 -4.2.4 Alert类 .................................. - 27 -4.2.5 getSettings类 ............................ - 31 -4.2.6 Contact类 ................................ - 34 -4.2.7 Position类 ............................... - 37 -- 40 -- 40 -- 42 -5.2.1 实验数据分析.............................. - 42 -5.2.2 跌倒识别评估.............................. - 44 -结论......................................................... - 47 - 致谢......................................................... - 48 - 参考文献..................................................... - 49 -第1章绪论1.1 研究背景及意义21世纪被称为“银发世纪”，人口老龄化是当今社会面临的重大挑战之一。
基于单片机的老人防跌倒报警器的设计
基于单片机的老人防跌倒报警器的设计摘要：针对老年人易跌倒、出行安全存在重大隐患问题，本文提出一种基于STC12C5A60S2单片机的防跌倒报警器的设计方案；给出总体方案以及硬件电路方案，并进行防跌倒报警器的软件设计，最后进行功能测试，确保报警器运行稳定可靠，实现跌倒自动警报、及时定位的功能。
0 引言在当今社会人口老龄化不断加剧，老年人的健康和生命安全已是当务之急。
利用高技术手段来改善老年人的健康状况，是目前国内外的一个热点问题。
有关的研究表明，超过半数以上的老人因为跌倒而就医；摔倒后伤情严重到需要住院的更是非常之多。
如果老年人在跌倒后不能及时就医并治疗，情况还会更糟。
从经济、实用的角度出发，针对一些老年人在行走或站立时突发跌倒的情况，设计一种跌倒检测装置。
在老年人跌倒触地前发出电信号把数据更快捷高效的传输到就近的救助站或亲人手中，从而实现老人跌倒后的及时救助。
1 系统总体设计防跌倒报警器主要组成部分包括电源模块、单片机最小系统、加速度传感器、GPS定位模块、信号发射模块、液晶显示屏、报警模块等。
使用者佩戴装置后通过加速度传感器实时监测使用者的加速度及倾角大小，在两个参数超过设定值时，单片机会收到这些信号进行处理，然后用单片机将消息传送到GSM模组，完成手机的报警操作，系统框图如图1.1所示。
图1.1 系统组成框图2系统硬件电路设计2.1 核心处理单元电路设计设计的核心处理单元主要由STC12A5C60S2单片机以及其外部电路组成，通过STC8单片机对摔倒加速度的数据进行分析和处理，发出控制信号控制显示电路将信息显示出来、发出蜂鸣报警，同时启动GSM模块发送短信到手机。
2.2加速度采集电路设计对于老人摔倒信号的检测，需要通过摔倒时的加速度来判断是否处于摔倒状态，这时就需要一个精度高，稳定性好的加速度传感器来检测数据，所以选用ADXL345加速度传感器作为加速度测量装置。
2.3 电源模块对于移动设备来说，它的电量和续航一直以来都是关键问题，本设计采用3.7V锂电池进行供电。
基于Arduino和三轴加速度传感器的跌倒检测报警系统
随着人类生活水平的不断提高，人口老龄化成为一个全球性的发展趋势。
目前，我国已经进入了老龄化社会，老年人的身心健康问题得到人们更多的关注。
老年人因生理结构衰老和身体机能减退，发生意外跌倒的概率和频率非常高。
跌倒可以导致老年人身体组织挫伤、骨折甚至危及生命，并从心理上给老年人造成了压力和恐惧感。
实际上很多伤亡并不是由于意外跌倒本身造成的，而是由于跌倒发生后，老年人没有得到及时的救治造成的。
尤其现在社会上存在很多讹诈现象，导致人们不敢轻易伸出援助之手。
因此，在老年人发生跌倒后，如何尽早被发现，并发出求救信号进行及时救治变得格外重要。
为了老年人更健康地生活，研究设计一个老年人的跌倒检测与报警系统具有十分重要的研究价值和实际意义。
目前，研究开发人体跌倒检测系统方面的技术有很多种，最常见的是图像分析和加速度分析法。
都是基于视频图像分析的室内跌倒自动检测系统，这种技术准确性高，人体动作清晰可见，但需要多部摄像机同时工作，且暴露了用户的个人隐私，监测范围有限，受环境的影响也很大。
另一种加速度分析方法，主要基于微机电系统（Micro-Electromechanical System，MEMS）传感器。
MEMS 技术近几年得到了快速发展，广泛应用在跌倒检测、状态检测、运动检测等方面。
文献[7-9]都是利用MEMS技术进行人体跌倒检测的，目前国内一些基于MEMS 技术的跌到检测虽可较好实现跌倒检测，但大多计算量较大、设计复杂、价格昂贵，难以得到广泛的应用。
设计一种基于Arduino和三轴加速度传感器的跌倒检测报警系统，实时采集人体加速度参数和地理位置信息，应用于老年人意外跌倒后及时报警，兼具了性价比高、设计简单、实时性高、低功耗、可扩展的特点，实验证明了该系统的可行性和准确性。
1 系统总体设计跌倒检测报警系统由Arduino最小系统、加速度参数采集模块、GPS定位模块、GSM通信模块组成，其系统框图如图1所示。
图1 跌倒检测报警系统框图Arduino实时接收加速度参数采集模块传来的人体加速度参数值，单片机通过接收来的加速度值，经过跌倒检测算法来判断穿戴者的体态，如果检测出跌倒的发生，便触发跌倒报警机制。
电气专业+基于51单片机的老人防跌倒GPS定位报警器-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本产品设计了一种基于51单片机，利用ADXL345加速度传感器的跌倒实时检测系统，来实现来人摔倒后的报警。
用以完成老人跌倒后可以被及时发现并救助；它运用基于ＳＶＭ阈值法的三次判别算法；精准判断老人是否摔倒。
设计还使用了ＧＰＳ卫星定位模块；对老人摔倒后进行准确定位。
大量实践数据表明，设计产品对大多数情况都能正确判断，误报率较低，可有效的区分日常生活行为和跌倒行为，对老人摔倒检查正确率达到９0％，稳定性，识别率很高。
关键词：加速度传感器；阈值法；跌倒检测AbstractThe design of this product is based on 51 single-chip computer, using ADXL345 accelerometer real-time fall detection system, to achieve the alarm after people fall. It can be found and rescued in time after the elderly fall. It uses the three-time discriminant algorithm based on SVM threshold method to accurately judge whether the elderly fall or not. GPS satellite positioning module is also used in the design, which can accurately locate the elderly after falling down. A large number of practical data show that the design product can correctly judge most cases, and the rate of false alarm is low. It can effectively distinguish daily life behavior and fall behavior. The correct rate of fall detection for the elderly is 90%, stability and recognition rate is high.Key words: acceleration sensor; threshold method; fall detection摘要 (1)1 概述 (4)1.1研究背景及意义 (4)1.2研究现状 (4)1.3应用前景................................................................... 错误!未定义书签。
跌倒呼救器原理图
跌 倒 呼 救 器设计要求：1.通电，立着放作品，电源指示绿色灯亮；数码管不显示；报警器不响；2.当平着放作品时。
黄色指示灯亮，如果平放时间超过5秒，便发出“di--du--di--du ”的救护车声音；同时数码管显示循环显示“120--120”红灯和蓝灯交替闪烁；3.如果再立着放作品，报警声继续，数码管继续显示，只有按一下轻触开关才能关闭报警，同时黄色发光二极管灭，数码管不显示。
g fgnda be dgnd cd pB C BI LE D AGNDVDDf g a b c d e12345678161591011121314300-1k9V241842BCD 码输入0时 消隐CD45111时 小数点位显示18300-1kGNDVDDCD4017Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9CO100k*2VDD151413CR(RST)CP(CLK)INH地0.1uF计数脉冲输出高电平复位1时停止计数下拉电阻平时保持低电平开机复位电容输出端只有一个端为高电平 其他段都为低电平复位或刚通电Q0=1CO 进位输出端Q0-Q4时为高电平Q5-Q9时为低电平47K47K510黄LM358地Vcc100KIN4148IN4148901310K9V4.7K10KLM3589V47uf100k10k570地12870时 不产生脉冲NE55534569V10K500KC=10ufC=0.1uf570地5701287NE55534569V10K500KC=0.1ufC=0.1uf时钟信号输出570地4.7uf10K10k10KLT 地地红蓝100k*49V510电源指示灯绿。
基于51单片机的防摔倒报警器设计与实现
基于51单片机的防摔倒报警器设计与实现设计与实现基于51单片机的防摔倒报警器摔倒是老年人出现的常见问题之一，而老年人的骨骼和身体机能比较脆弱，如果不及时发现摔倒情况，可能会导致严重后果。
因此，设计一款基于51单片机的防摔倒报警器，可以及时监测老人的摔倒情况，发出报警信号，提醒周围的人们。
1.系统设计（1）摔倒检测模块：通过加速度传感器检测老人是否摔倒，加速度传感器可以感知老人体重在地面上的状态，如果发生突然的变化，则表示可能发生摔倒。
（2）报警模块：使用蜂鸣器作为报警器，当摔倒检测模块检测到摔倒事件时，触发报警模块发出蜂鸣声。
（3）控制模块：使用51单片机作为控制器，通过编程实现数据的采集、处理和控制，当摔倒事件发生时，控制报警模块发出报警信号。
2.系统原理加速度传感器的原理是基于质量对加速度的感知，当有外力作用于传感器上时，传感器将产生电压变化。
通过对加速度传感器的信号进行采样和处理，可以得到老人体重在地面上的状态。
当传感器监测到摔倒事件时，会向51单片机发送一个信号，51单片机接收到信号后，会触发报警器发出报警声。
3.系统实现（1）硬件设计：硬件部分主要由51单片机、加速度传感器、蜂鸣器和其他必要的电路元件组成。
将加速度传感器与51单片机连接，通过IO口进行数据传输。
将蜂鸣器与51单片机连接，通过IO口进行控制。
（2）软件编程：软件部分主要包括数据采集、数据处理和报警控制三个部分。
首先，在数据采集过程中，通过读取加速度传感器的数值，获取老人体重在地面上的状态。
然后，在数据处理过程中，判断传感器数值是否发生突然变化，如果发生变化，则说明摔倒事件发生。
最后，在报警控制过程中，触发报警器发出报警声，可以通过设置蜂鸣器的IO口为高电平来实现。
4.系统应用总结：。
《2024年基于FPGA的人体跌倒检测系统的设计及实现》范文
《基于FPGA的人体跌倒检测系统的设计及实现》篇一一、引言随着科技的发展和社会的进步，对公共安全与健康管理的需求日益增长。
人体跌倒检测系统作为智能监控系统的重要组成部分，对于保障老年人和特殊群体的安全具有重要意义。
本文将详细介绍基于FPGA（现场可编程门阵列）的人体跌倒检测系统的设计及实现。
该系统具有高实时性、高准确性、低功耗等特点，可以实现对公共空间中人体跌倒的有效检测。
二、系统概述基于FPGA的人体跌倒检测系统主要由图像采集模块、图像处理模块、跌倒检测算法模块以及输出控制模块等部分组成。
其中，图像采集模块负责获取实时视频流，图像处理模块对图像进行预处理和特征提取，跌倒检测算法模块通过分析图像特征判断是否发生跌倒，输出控制模块则根据检测结果进行相应的操作。
三、硬件设计1. FPGA选择：选用高性能、低功耗的FPGA芯片作为核心处理器，确保系统的高效运行。
2. 图像采集：通过高清摄像头获取实时视频流，并将其传输至FPGA进行处理。
3. 存储设计：设计适当的存储空间，用于存储图像数据、算法参数以及检测结果。
4. 接口设计：设计适当的接口，如HDMI、USB等，以便与其他设备进行数据传输和交互。
四、软件设计1. 图像预处理：对图像进行去噪、灰度化、二值化等操作，为后续的特征提取提供良好的基础。
2. 特征提取：通过提取人体轮廓、运动轨迹等特征，为跌倒检测提供依据。
3. 跌倒检测算法：采用基于机器学习的算法，如深度学习、模式识别等，对提取的特征进行分析，判断是否发生跌倒。
4. 算法优化：针对实际需求，对算法进行优化，提高检测的准确性和实时性。
五、跌倒检测算法实现1. 数据集准备：收集大量人体跌倒与非跌倒的图像数据，用于训练和测试算法。
2. 模型训练：采用深度学习等机器学习算法，对数据集进行训练，得到跌倒检测模型。
3. 模型应用：将训练好的模型应用于实际场景中，对实时视频流进行跌倒检测。
4. 结果输出：根据检测结果，通过输出控制模块进行相应的操作，如报警、记录等。
基于51单片机的预警摔倒和定位的设计
link appraisement邹 建 谢小芳 刘明星遵义医学院医学信息工程学院邹建（1996-）男，仡佬族，贵州遵义人，遵义医学院物联网工程专业士，讲师；刘明星（1995-）遵义医学院物联网工程专业过卸车系统设置压力超高泄放和氨气泄漏报警和喷淋系统，确保液氨在卸车过程中安全、可靠。
“氨气吸收系统”吸收了来自卸车、存储及液氨蒸发过程中泄漏的少量氨气，确保氨气不会泄漏至大气中。
“废水收集系统”收集液氨泄漏等突发情况下的含氨废水，防止氨水随意外排污染场地。
目前该控制系统已投入生产使用，控制效果良好。
图2 关键控制点DCS程序实例：GPS得到的数据：$GPRMC 105806.00，A，2743.37316， N，10704.32768，E，0.049，，100618，，，A*7D 将其转换成度（°）经度 = 107 + （ 4.32768 / 60 ）= 107.072128纬度 = 27 + （43.37316 / 60）= 27.722886调用高德德图API：https：///v3/geocode/regeo?key=35a3810a964c697f3acae6187238d36a&locati on=107.072128，27.722886&radius=1&extensions=b ase&batch=false&roadlevel=0key：是申请的秘钥；location：是经纬度坐标；radius：搜索半径；extensions：返回结果控制。
默认取值为base（返回基本地址信息），取值为all（返回基本地址信息，道路信息等）batch：批量查询控制；roadlevel：道路等级。
Key和location是必填项，其他选项可选。
需要了解更多参数请参考API文档—-地理/逆地理编码。
手机浏览如图4地理位置信息所示结语基于STC89C51单片机为核心，结合加速度模块、GPS模块与GSM模块实现预警摔倒和防走失系统的研究，图4 地理位置信息75页）。
一种基于北斗定位的老年人跌倒检测终端设计
STC12C5A60S2
A12/P2.4 A11/P2.3 A10/P2.2
A9/P2.1 A8/P2.0 SS/P4.0
GND XTAL2 XTAL1 RD/P3.7 WR/P3.6
22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12
WT588D_BUSY P22 P21 P20 P40
2
15
起 15°角，就会发现显示器上“P”所对应的数值会呈正数
3 4
25 -5
增加，一直抬起焊接板直到数值达到所要检测的“+15”度
5
-15
6
-25
为止，显示结果如图 6 所示。
7
5
8
15
9
25
10
-5
11
-15
12
-25
反转 反转 正转 正转 正转 反转 反转 反转 正转 正转 正转
100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
GND
U501
10 11 12 13 14 15 16 17 18
GND RF_IN GND LNA_EN VCC_RF VANT GPIO14 GPIO15 GPIO0
RESET VCC NC
V_BCKP EXTINT
PPS RXD TXD GND
um220-IV
9 8 7 6 5 4 3 BDS_TXD 2 BDS_RXD 1
电子基础
跌倒检测模块启动报警命令后，主控处理器负责将包含自身 位置的求救信息按 GPRS 短消息格式进行封装和打包，并 将打包和封装好的求救信息传送至 GPRS 通信模块。本设 计的主控处理器电路如图 2 所示。 ■■2.2 北斗 RNSS 定位模块
老人防摔GPS定位报警系统的设计
2020.34科学技术创新老人防摔GPS 定位报警系统的设计韩金威（南阳医学高等专科学校，河南南阳473000）随着社会人口比例变化，大多数家庭都出现了老人多，年轻人少的情况，老人照顾不到位，老人安全问题成为每个家庭的安全隐患。
老年人摔倒现象时有发生，摔倒本身不会出现多大问题，但摔倒后处理不当会造成严重后果。
因此实时了解老年人独自上街的行为状态十分重要。
本文针对相关问题开展研究，设计出对应跌倒报警器，以51单片机为设计系统核心，包括可以检测出跌倒信号的传感器ADXL345进行跌倒识别，GPS 模块VK2828U7G5LF 部分实时检查老人位置信息，GSM 模块的SIM900能给监护人发去老人摔倒位置信息，使摔倒老人及时得到救助治疗，降低摔倒后的不利后果。
1线路设计1.1GSM 模块SIM900A 是通过串口发送AT 指令来完成控制的，所以我们需要一块多串口的51单片机STC12C5A ，检查好电源和接地后，SIM900A 的TXD 和RXD 分别连接到STC12C5A 的P3.0和P3.1即可。
当ADXL345检查到老人摔倒数据后，通过单片机指令实现老人摔倒后位置信息的发送。
1.2GPS 模块VK2828U7G5LF 通过串口通信与单片机进行数据传输，当芯片的PPS 指示灯1秒一闪烁绿灯时，它就开始实时定位了，它给单片机传输获得的定位数据，里面有、时间、位置信息等，只要产品开机并且该模块有信号就实时检查老人位置信息。
通过STC12C5A60S2对数据处理，让GSM 模块把信息发送到指定手机号上。
例如多个监护人电话号码、医院急救车电话等。
1.3ADXL345模块ADXL345是一款三轴、数字化的加速度传感器，它能测X 、Y 、Z 三个方向轴上的对应的速度信号。
该模块能够对各种条件下的加速度进行检测。
第一步主要通过其自带的感应器检测出加速度信号，然后进行信号转换，转换为可识别的模拟信号，从模拟信号和数字信号的定义可知，模拟量和数字量有着本质的差异。
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跌倒报警器设计思路及电路原理图
整个报警器分为三个功能部分：SCA60C传感器、检测电路和报警电路。
一、SCA60C传感器
倾角传感器：
图2 SCA60C倾角传感器硬件连接图及其参数
角度传感器硬件连接图如上图所示，当角度传感器SCA60C处于水平位置时，V o 端输出+0.5V的模拟电压。
传感器SCA60C可精确检测到0~180度的角度范围，当平衡板转到使角度传感器与水平面成180度的角度时，此时V o端输出+4.5V的模拟电压。
在0~180度的倾角范围内，V o端输出的是正比于倾角大小的+0.5~+4.5V的模拟电压信号，因此通过测定传感器SCA60C输出端V o电压的大小即可确定平衡板与水平面的夹角。
本文定义当身体的倾角小于10度或者大于170度时，可以认为发生摔倒，而当倾角为10度、170度时传感器的输出V o分别为0.72V和4.28V，此电压值即为摔倒时的临界阈值电压。
二、检测部分
检测部分实现倾角小于10°或者倾角大于170°报警器开始工作
三、报警部分
报警电路部分由光电报警和语音报警两部分组成
图7语音芯片STCHIP连接图
四、总体框图。