LabView基于三轴加速度计的跌倒监测研究+电路图
毕业论文关键词 三轴加速度计 跌倒检测 信号处理
Title The Fall Detection Research Based On Tri-axisAcceleratorAbstractFor aged people get injured more frequently because of the fall, the falldetection research becomes more and more important. Using this technique,the accident could be discovered more easily ,nurses can give them a handas soon as possible when no people beside the aged.According as the analyses to movement characteristics and accelerationchanging rules during fall, possible fall, and activity of daily living(ADL). The fall detection device based on the tri-axis accelerometer isput forwarded in this paper. I designed the principal circuit, and madethe circuit board and the overall system design.Using MATLAB to do someanalysis of accelerometer's signal, and make a LabView program to identifythe signal and show the results.
Keywords tri-axis accelerometer fall detectionsignal analysis
目 次
1 绪论.1
1.1 跌倒检测研究的背景和意义 ..1
1.2 国内外跌倒检测研究的发展状况...1
1.3 本人研究方向及所做工作1
2 跌倒检测和无线传输模块方案分析....3
2.1采用加速度进行跌倒检测研究的可行性分析....3
2.2 典型特征信号分析..3
2.3 方案总体分析4
2.4 本章小结...5
3 系统总体设计6
3.1 系统总体设计6
3.1.1微处理器选型..6
3.1.2微处理器外围电路设计.9
3.1.3加速度计...12
3.1.4加速度计的选型.13
3.1.5 ADXL345 外围电路..13
3.1.6无线传输模块14
3.2 电路板17
3.3 本章小结.17
4 信号采集与分析....18
4.1 Matlab 图像数据分析18
4.1.1 Matlab 编程代码....18
4.1.2测试数据图像处理与分析19
4.1.3 数据处理结果....25
4.2特征信号判定流程图..26
4.2.1初级判定流程图.26
4.2.2 优化判定流程图27
4.3 上位机 LabView 处理与报警.28
4.3.1 软件设计思路....28
4.3.2 软件设计框图....29
4.3.3 软件程序..29
4.3.4 软件调试..31
4.4 本章小结.32
结 论....33
致 谢....34
参考文献35
附录 A 下位机初始化及信号采集程序.37
附录 B 下位机跌倒判别程序..44
图 1 电路原理图..47
1 绪论1.1 跌倒检测研究的背景和意义随着社会老龄化现象的加重，我国空巢老人家庭将在 2030 年达到 90%[1]。而在 65 岁以上老年人意外事故死亡原因的统计中，跌倒事故排在第一位[2]。同时，跌倒致死率随年龄段的上升也不断升高，在 80 岁达到高峰。所以，住在养老院、 医院或者其他看护地点的老人跌倒的可能性比可自由活动的老人高出许多[3]。跌倒对老年人心理影响很大。调查显示，在跌倒的老年人中，有 35.7%日常活动减少，58.8%害怕再次跌倒，30.1%产生过低落、急躁、执拗、忧虑、冷漠、自信心下降等消极情绪[4]。老年人跌倒会给社会带来沉重的负担。在英国，每年因老年人摔伤的急诊有30 万例，其中大约 1%导致臀部受伤，而仅仅是这一项，每年就会消耗国家健康服务(NationaiHealthservice)1.6 亿镑，并占用大约 20%的整形外科床位。在我国，每年至少有2000 万老年人发生跌倒， 直接医疗费用超过50 亿元人民币[5]。 因此，跌倒检测系统的实现将对老年人生活起到很好的保障作用[4]。1.2 国内外跌倒检测研究的发展状况目前国内大多数针对老人的技术研究依然只是停留在医疗照顾的消极被动层面。而在美国、日本等西方发达国家已经有许多大学和研究机构在政府和社会的支持下开展了人性化的、以改善老人的生活品质为目标的各种技术的研究工作。现阶段，跌倒检测的方法有很多，根据信号采集的渠道进行分类，将跌倒检测技术分为三大类：基于视频的跌倒检测系统，基于声学的跌倒检测系统，基于穿戴式传感器的跌倒检测系统[6]。