大学生科创项目智能手表

大学生创新活动计划项目申请书项目名称：智能手表负责人：项目组成员:指导老师：内容摘要项目方案二预期效果三特色与创新点四项目进度安排五所需经费及使用计划六申请理由一一、申请理由1、项目背景中国人口年龄结构已开始进入老龄化阶段，老年人的生理机能随着年龄的增长开始衰退。如果老年人的出行安全不能得到保障，会为家人和社会带来负担。随着科技的高速发展，老年人的生活用品已越来越丰富。现今，国内外已有很多专门适用于老年人的产品，如：急救药袋、定时提醒药盒等。但这些产品大都缺少定位功能，使老人在无法进行自救时不能得到有效快速的帮助与治疗。针对现有老年产品的缺点与不足，依据定位技术、无线传输技术、计算机通讯以及单片机技术，基于此，我们设计了一款老人的好帮手——新型智能手表。该设计可以随时随地了解老人的健康状况，主要检测老人的脉搏跳动频率，如果跳动频率不在安全范围内则发生报警。主要有警示灯，现场语音提示，发短信给亲人，当然老人跌倒也可以主动求救，当老人感到不适，可通过按键发短信求救及通知自己的亲人。同时亲人可以准确定位老人位置，通过手表一键救助功能及时得到救治。设计的智能手表应用范围极广，适应于各个人群。不但在老人方面起到了很大的作用，而且还可以用在幼儿身上，当小孩走失时，家长可以及时的定位寻找孩子，避免了不必要事件的发生，尽早的找到自己的孩子。2、自身具备的知识

我们小组成员分别来自于电气工程及其自动化专业，机械设计及其自动化专业。目前已经学习了相关的基础课程，

（1）、理论部分：《传感器原理与检测技术》、《微型计算机原理与接口技术》、《自动控制原理》、《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《电路原理》和《信号分析与信号处理》、《单片机原理及应用》等等

（2）、实践部分：我们在之前短学期还进行了电子线路的焊接和设计项目,对于自己的实际动手能力有一定的提高。我们组成员还提前学习了下学期将学习有关单片机相关课程,使我们的专业技能进一步得到了提高。同时我们小组成员参加过美新杯物联网的设计比赛，全国电子设计创新大赛，王永同学获得了市赛三等奖的好成绩。从大二开始我们组员已经跟着杨老师做项目，并跟着学长参加一些赛事。已拥有对单片机，zigbee，TC35以及检测方面的相关知识的储备，以及对项目开发过程已有一定认识。

（3）、在学习成绩方面，我们小组成员都获得了优异的成绩且我们小组的成员拥有充足的课余时间来投入到这次创新项目中。3、特长及兴趣

该组成员都是自愿参加这次设计的，题目是我们和我们的导师一起商议决定的！同时我们的专业是电气工程及其自动化及机械设计及其自动化，符合我们的专业方向，同时我们小组成员均已经参加过全国电子专业人才设计与技能大赛，并取得优异的成绩，我们都是怀着浓厚的兴趣自愿走到一起，通过大家集体的努力来把这次的创新做好！我们相信我们能够做到！二、项目方案

该项目主要包括脉搏、跌倒检测部分，单片机数据处理、GPS定位部分、无线传输部分、语音模块、显示中心及报警部分，其体系简要结构如下图：显示模块

GPS定位模块生命体征检测单片机跌到检测TC35手机终端语音求救模块（1）脉搏传感器腕部脉搏监测传感器是采用高灵敏度，性能稳定的压电薄膜，结合电镀ＡＢＳ全屏蔽外壳设计而成的适合手腕脉搏监测，提供声音和振动信号拾取的传感器。该产品采用独特的结构设计将外部的噪音干扰降到最低，从而当传感器的硅胶探头检测到振动信号的时候，能输出一个高灵敏度的信号，是一款理想的监测体音的传感器。（2）跌倒检测传感器为了给独居老人提供安全保障,最大程度的降低意外摔倒给老人带来的健康威胁,设计一种基于传感器的摔倒检测系统.具体有两套研究设计方案:其一是基于压力传感器的系统,其二是基于加速度传感器的系统.两种方案虽然使用不同传感器,但是都同时运用基于微处理器的数字信号处理以及无线传榆技术.两种传感器可通过人体的佩戴,区分人的正常生活与摔倒,通过数据处理以及无线传输发出警报,最大程度地减少老年人摔倒带来的伤害.1、检测部分

2、单片机控制中心

当51单片机接收到来自于脉搏传感器模组所接收到的传感器信号之后，51单片机对信息进行处理，当脉搏跳动频率不在安全范围内，警示灯亮，并有语言提示告诉老人该怎么做，若老人按键求救，则通过RS232串口向西门子TC35模块发送一条经过编码的短信，TC35模块再通过内置的手机SIM卡借助现有的手机GSM网络向老人的亲人或子女发送一条短信，告知老人的情况及地理位置

单片机控制简图如下：显示模块

单片机脉搏传感器跌倒传感器TC35语音求救模块手机终端3、GPS定位部分、TC35通讯模块

GPS定位部分设计主要包括两个部分：主动部分和被动部分，主动部分指的是拥有者发生紧急情况，现场语音求救或自动发信息给亲人求救。被动部分指的是亲人可以明确知道老人的具体位置。使用TC35模块，给TC35模块上加入一块SIM卡，就形成了一个可以发送短信的装置。当发生异常情况时，单片机通过串口给TC35模块一个信号，使其通过GSM网络给设定手机号码发送短信GPS、TC35部分简要结构图如下GPS定位

单片机TC35手机终端三、预期效果

完成作品的硬件和软件开发：其功能包括检测老人的脉搏跳动频率，短信求救信号传输和接收、GPS定位，语音求救以及液晶显示等功能，具体如下：1：可以检测老人的脉搏跳动频率，如果跳动频率不在安全范围内，则亮警示灯并语音提示老人要不要告知自己的亲人并提示相关操作；2：老人感到身体不适可主动按键通知亲人（严重不适直接发短信到求救中心，不严重发到亲人）；3：显示部分显示具体的时间，显示持有者的姓名，年纪，病史，联系方式等。4：GPS定位,方便家人明确知道老人的具体位置，遇到紧急事情及早的解决。四、特色与创新点1、作品是基于GPS定位的便携式产品，适用于老人和小孩随身携带2、可以向家人通过短信报告监护对象的具体的位置3、可以监测监护对象的生理状况、当出现危险和身体不适时可以向家人报警，并能及时定位，方便救护4、可以检测跌倒，并在跌倒时向路人发出求救信号，同时可以显示老人的基本生理特征和病史，避免出现不及时而出现死亡的惨剧。5、该作品随身携带，方便，功能强大五、项目进度安排起止时间开展内容2013.9-2013.11选题，项目计划书定稿，项目申请，初步方案设定2013.11-2014.1查阅相关资料，确定研究方案并论证，对相关软件的学习及硬件使用2014.1-2014.7硬件设计，模型加工，功能测试2014.8-2014.12软件设计并调试，改进完善20