红外线报警床垫系统研究与设计

秦安碧 李成勇

摘要：随着社会的发展物质文化生活得到了极大的提高。但同时多种疾病威胁人的健康，尤其是冠心病，心脏病等疾病日常严重，而这是造成猝死的主要原因，世界因猝死的人数每天都成上升趋势，让人伤心惋惜。晚上凌晨又是猝死的高频时期，为了使猝死者猝死后得到及时的抢救，从死亡线上拉回来，挽救其生命，本床垫采用HOLTEK单片机技术，红外线传感器检测其血液脉动，经过模拟，数字集成电路转变成电信号，在送入单片机进行计算，显示，就能实现检测心跳的目的，通过无线WIFI技术发到手机终端，若心率有异常，立马报警，能在最短时间内得到及时的抢救。

关键词：HOLTEK单片机 红外器传感器 心率

中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

1 引言

据医学专家介绍，猝死后抢救的黄金时期只有猝死后的5分钟左右，所以说时间就是生命，要使猝死者第一时间内得到抢救，从死亡的边缘线拉回来，就要让家人及其医院第一时间内得知消息，才及时的抢救患者。而猝死往往发生在那么一若瞬间，白天可能有家人的陪护，能够及时发现，但是猝死且多发生在夜晚凌晨，猝死根本无人知晓，当第二天发现时早已为时已晚。然而，基于单片机红外报警的床垫就能实时监测。

（1）系统设计动机：老人基本上都患有心脏病，冠心病等常见的心血管疾病，每年因此而死亡的人数在逐年上升，并且大多数都是因为抢救不及时而导致。晚上患者死亡后，家人及朋友并不能及时的知晓，导致抢救错失良机。

（2）系统设计创新点：红外线检测实时其血液脉动，将其转变为电信号处理，能够随时检测人在晚上睡觉时的心率，查看其身体状况，发病时通过手机发出报警信号，能够提高猝死的抢救时间，降低死亡率。

2 系统工作原理

基于红外线的猝死报警床垫，采用HOLTEK单片机为MCU，采用红外感应，数字信号的处理，单片机计算，显示其心跳，必要时报警。工作原理如图1，将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的血管位置，通过红外光对血管的反射，血液的流动信号返回到接受管，经过模块电路调试，由接受管传感器采集脉搏信号，经过前置放大，滤波，单片机处理后可以得到人体的心率值，手机终端实时监控并报警。系统结构如图，患者家人及医生手机安装有其移动终端，当患者睡在床垫上时，重力感应器感应，报警模式启动，离开时，重力消失，报警模式关闭。在启动时，患者因激动，心率突然增加时，语音提示其患者保持冷静，注意休息，当检测到心率突然消失时，发送给其家人或医生，手机产生报警信号。

3 系统结构设计及分析

本报警系统床垫采用的HOLTEK 单片机MCU作为主控芯片进行设计。重力感应到人体重量，报警系统启动，红外线检测其血液脉动，集成电路将光信号转换成电信号，利用HOLTEK MCU单片机计算及在LED和终端显示，报警，语音报读提醒。其总体框架图如图1所示。

4 结语

基于HOLTEK单片机的红外线报警床垫对人体心率检测，当患者在遇到紧急情况时发出报警提示。其主要功能、特色有：

（1）用红外线传感器检测其血液流动，经过模拟，数字集成电路转变成电信号的功能；

（2）HOLTEK单片机计算心跳数据，实现检测心跳的功能；

（3）心率异常时，通过无线WiFi技术发送到手机终端，有报警的功效，使患者能在最短的时间内得到及时的抢救；

（4）若心率突然增加时，语音提示患者保持冷静，注意休息；

（5）家人及医生能够实时的检测患者的心率，分析其健康状况。

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