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1、1本科毕业论文本科毕业论文( (设计设计) )病区患者信息智能手环研究病区患者信息智能手环研究二级学院二级学院医药信息工程学院医药信息工程学院专专 业业生物医学工程生物医学工程班班 级级医学影像技术医学影像技术 20112011学生姓名学生姓名莫廷威莫廷威学学 号号11055121371105512137指导教师指导教师冯博华冯博华2015 年 2 月0诚诚 信信 声声 明明我声明，所呈交的毕业论文（设计）是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而
2、使用过的材料。我承诺，论文（设计）中的所有内容均真实、可信。毕业论文（设计）作者（签名）： 年 月 日1病区患者信息智能手环研究病区患者信息智能手环研究【摘摘要要】本文研究了一种基于 51 单片机的病区患者信息智能手环系统，对医院病区管理的智能化进行了探索。利用单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法，实现了通过矩阵键盘进行手环显示以及操作控制，包括按键锁定、按键解锁、病人信息录入与修改、病人信息查看、以及接触报警和病人实时呼叫等功能。本研究设计的电路部分 主要包括：语音模块电路，包括放大电路、滤波整形电路、AD 转换电路、控制电路、电源供电电路等。通过在 LCD1602 上显示相关病区患者
3、的基本信息，包括年龄，以阿拉伯数字显示，病人姓名用患者编号标志，初此之外，还对解密、上锁等信息实现显示。本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想，软件设计采用模块化的设计方法，并且详细分析了语音播放模块应用于病区患者实时报警和呼叫，使护理医疗工作变得更加人性化。显示模块通过仿真进行电路的可行性验证，最后完成实物电路的设计，使得本次课题的预期结果得以实现。【关键词关键词】 智能手环；仿真；语音；报警；2Study on patient information intelligent bracelet【 abstract 】 This paper introduced a smart bra
4、celet and system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor to get body temperat
5、ure is introduced, and we use infrared photoelectric sensor to get the pulse signal of human body. The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supply
6、ing circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of bod
7、y temperature and heart rate.This hardware of the preset system of the folding machine Wasdeveloped by using the technology of stepper motor driven by singlechipTheoperating principle of the stepper motor driven by single-chip Was elaborated。The style of motor and the limit switch were selectedAccor
8、ding to demandsof the work,the board of the preset control Was designed by using the as the maincontroller,the limit switch level switching circuit and the switch circuit were also designedOn the basis of the practical application，demands of the system of electricity and power，the electric cabinet o
9、f the preset system Was designed【Keywords:】 Intelligent bracelet simulation Voice alarm3目目 录录1. 前言.1 2. 器件选择与系统设计.3 2.1. 51 系列单片机的内部结构 3 2.2 语音播放模块 DYV01 的介绍 4 2.2.1. 概述.4 2.2.2. 引脚功能说明.4 2.2.3. 主要功能描述.4 2.2.4. 下载操作.5 2.2.5. 操作简介.5 2.3. 单语音芯片 WT588D08/16 的介绍.5 2.3.1. 产品特征.5 2.3.2. 功能描述.7 2.3.3. 应用范围
10、.8 3. 硬件设计12 3.1. 硬件总框图设计12 3.2. LCD1602 显示电路设计 13 3.3. DYV01 V1.1 的应用电路设计 .14 3.4. 按键电路设计14 4. 软件设计17 4.1. 总程序设计和流程图17 4.2. LCD1602 显示程序设计 19 4.3. 按键输入部分程序设计21 4.4. 语音播放部分程序设计23 4.5. 呼叫报警部分程序设计24 5. 系统测试26 5.1.实物验证.26 6. 结论31 参考文献.32 致 谢.33 附录.34 附录 1 .34 附录 2 .36 附录 3 .3701.1. 前言前言医院病房管理需求正在不断提高，病
11、患管理的智能化水平也成为衡量医疗机构管理水平的重要标尺。例如婴幼儿在医院病房丢失的新闻不时见诸报端，给家长、医院带来严重的困扰和压力。可见，病区患者保护以及信息安全还不够完善，因此本文以病区婴儿防盗为例，研究集病人个人信息、婴儿防盗等功能于一体的智能信息手环，对于病区患者信息识别及安全有着重要意义。市面上大多数的智能手环，基本上都是能够起到一个计步器和监测睡眠质量的作用，可以算是最最基本的健康监测。从 Jawbone 手环开始，智能手环慢慢进入到了人们的生活当中，它开始给人民一个概念，就是大家在选择配饰的时候可以也将运动监测等作为考虑的一个部分了。而且在 Jawbone 红火了起来以后，国内更
12、多的创业团队也开始了这项业务。下面我们也为大家来总结一下，现在中国智能手环的一些发展趋势3。智能可穿戴设备无疑是目前最为热门的话题之一。被称为“互联网女皇”的美国知名风投 KPCB 分析师玛丽-米克尔(Mary Meeker)在今年的互联网趋势报告中，尤其强调了智能可穿戴设备的增长潜力，认为这是下一个热门领域。浅析现有的智能可穿戴设备，基本可以按照功能不同分为几大类：生活健康类、信息资讯类、体感控制类等等，但也有一些产品横跨数项功能领域。如果按照产品外型，则可以分为手表、手环、眼镜、挂件、衣物、鞋子、背包等不同类型。3生活健康类是目前最为热门的产品，其中的代表性产品包括 Jawbone Up
13、2、FuelBand、Fitbit、Lark、Mitfit Shine 等等。这些产品最主要的功能就是记录人体运动、睡眠、饮食等各种健康相关数据，通过配套的应用软件，帮助消费者调整作息规律，督促加强锻炼，实现健康生活。虽然这些产品外型差别巨大，但都带有 GPS、陀螺仪、加速计等各种传感器，可以测出佩戴者的运动量、消耗热量等数据，并将数据传输到智能手机以及云端13。Jawbone UP 2 和耐克 FuelBand 无疑是此类产品中最为突出的佼佼者，也是当前市场最为热销的产品。两款产品虽然都做成了手环，但耐克加入了 LED点阵、蓝牙同步等更多炫酷功能，导致电池只能坚持 2 天左右。而 Jawbo
14、ne UP 12 则选择了耳机插孔同步，牺牲了即时便利同步，却换来了长达 10 天的电池时间。2运动品巨头耐克很早就和苹果合作，以 Nike+涉足了智能设备领域，去年发布的 FuelBand 则是当前最为炫酷的健康类可穿戴设备。除了社交功能和食物热量输入功能之外，UP 手环还拥有睡眠监控与震动唤醒功能，可以记录用户的睡眠数据。同样在苹果店出售的 Lark 腕带也是主打睡眠功能，除了记录深浅睡眠之外，Lark 还提供了睡眠质量评估报告、私人睡眠教练等软件服务。虽然Lark 在硬件功能上没有新奇之处，但对一些失眠患者来说，专业的睡眠指导才是他们购买 Lark 的动力所在3。本次研究计划分为三个阶段
15、完成。第一个阶段作为调查研究，确定手环基本功能。首先我通过网络查看相关手环设计方面的信息，结合目前医院病区患者的实际情况，制定初步的功能选择方案，比如对患者体温心率的监测，病人区域化管理，如病人可以在手环的控制下不能超出医院规定的活动区域，否则会自动报警，还有就是病区患者基本信息录入，把病人给予编号，数字标记病人身份，然后再把病人的年龄加以录入，其次，设计病床无线呼叫，当病人有有需要时可以按下某一个按键，就可以实现呼叫。最后是一个防盗功能，当手环遭到破坏和超出规定范围后自动报警，还有就是手环操作键盘需要有密码解锁后方可操作。这些是第一阶段的任务。第二阶段为仿真图的设计和显示信息录入部分程序编写
16、，实现功能以后，紧接着进行体温，心率，呼叫报警，防盗功能，解锁功能的仿真设计和软件编程。这个阶段是设计的重要环节，需要指导老师的强大支持，特别是编程和电路设计方面较为薄弱，需要在其他同学以及老师的指导方可完成。第三阶段是调试工作。硬件焊接方面可能会有问题，可能仿真没有问题，但是实际调试中可能会有突发情况，所以，除了做好软件调试工作以外，还有细心检查电路焊接这些细节。最后是功能完善阶段，针对没有实现的功能，在仅有的时间里争取把他们都完成好。22.2. 器件选择与系统设计器件选择与系统设计2.1.2.1. 5151系列单片机的内部结构系列单片机的内部结构本次设计所采用的单片机型号为 STC89C52 单片机,其与大部分市场 51 系列单片机兼容，并且在扩展方面和高速方面更具有优势。以下关于单片机介绍的内容均以 STC89C52 为例。STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可
