基于Arduino的远程定位生理参数监测系统设计

　　3.2 生理参数

　　ADXL345可以通过设置内部寄存器0x2c来控制输出数据的频率(100kHz和400kHz)，将检测得到的X、Y、Z三个坐标轴数据保存在6个8位寄存器(0x32-0x37)之中，其中X轴数据保存在寄存器0x32和0x33中;Y轴数据保存在寄存器0x34和0x35中;Z轴数据保存在寄存器0x36和0x37中;数据以补码的形式输出，并且高位在前低位在后。用ADXL345的X轴测量人体左右的加速度;Y轴测量人体前后的加速度，Z轴测量人体上下的加速度。ADXL345子程序流程图如图6所示。

　　3.3 实验结果

　　将加速度传感器ADXL345的坐标与人体坐标对应固定在人体;两个PT1000呼吸频率传感器一个固定在鼻孔内一个固定在外面，通过呼吸的温度差导致的电阻变化进行测量;脉搏传感器直接戴在手指上，接通电源，进行测试。通过Arduino IDE自带的串口监视工具检测正常情况和摔倒状态下生理参数，其测量实验数据如图7所示。

　　由图可知，当人体生理正常并且时，测量的呼吸频率、脉搏在正常范围(呼吸频率为15~25次/min，脉搏65~80次/min)内，其脉搏频率大约是呼吸频率的四倍，符合正常生理状况;当人体摔倒时可知XYZ轴加速度发生巨大变化，呼吸频率和脉搏频率上升，此时启动蜂鸣器，并调用GPS模块，测量经纬度，最后打包数据通过GSM发送。

　　4 结束语

　　基于Arduino开源环境，结合MXTOS2-200定位模块提出一种远程定位多生理参数监测设计方案，完成了相应生理模块的测试，结果表明系统可以准确地对生理不正常条件进行预警。系统性价比高，便于携带;开源平台大大降低了设计的难度。

　　但是本系统也有局限：首先，采集的生理参数还不够全面，可以继续扩展温度、无创血压、血饱和度等;其次，传感器安装和选用方面也有待进一步提高，实际使用中应考虑多传感器集中封装(比如封装在手表内)的问题;最后，可以考虑将测量数据存储在Yeelink(提供免费传感器数据接入管理的互联网服务)，编写相应的Android应用，便于随时随地的查看。

　　参考文献：

　　[1]王彬.嵌入式无线多生理参数监测系统的研究[D].浙江:浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,2007
　　[2]谭亮.人体生理参数监测无线传输系统设计[D].陕西省:长安大学信息工程学院,2012.
　　[3]黄练,谢存禧,张铁.基于ARM的多生理参数嵌入式监护系统[J].微计算机信息,2007(07):116-118
　　[4]田志宏,胡亮,邱峰志.基于Windows CE的人体生理参数监测系统设计[J].天津科技大学学报.2011(04):61-64
　　[5]焦纯,卢虹冰,王舒宜,等.基于MSP430的便携式运动量及生理参数监测仪设计[J].电子产品世界,2009 (12):37-40
　　[6]吴勇,李林涛,陈世纯等.基于Arduino开发环境的光电编码器检测仪的设计[J].现代电子技术,2014,37(2):124-126
　　[7]纪欣然.基于Arduino开发环境的智能寻光小车设计[J].现代电子技术,2012,35(15):161-163
　　[8]Pulse Sensor心率传感器实验[R/OL].(2014-1-17).http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3018190.HTM
　　[9]黄晓东,黄晓华.微电子机械系统ADXL345的应用研究[J].企业技术开发,2012(6):28-30
　　[10]方新朋,李文杰.基于MXTOS2-200模块的开放式高动态平台设计[J].电子产品世界,2012(08):67-69
　　[11]李威,张强武.老年人健康伴侣—基于MXTOS2-200的远程老年人监测仪[J].电子产品世界,2013(10):65-67