根据跌倒检测系统的实际应用和需求分析，跌倒检测系统的硬件设计方案采用如图2-1所示的系统硬件结构。该架构由MCU嵌入式微处理器模块、传感器模块、报警模块、GSM无线通信与GPS定位模块以及系统电源模块构成。MCU嵌入式微处理器模块负责采集加速度传感器的加速度数据，并分析处理数据以完成跌倒的判断工作，控制GSM无线通信与GPS定位模块进行通信（发短信）和对地理位置信息（坐标）分析处理，以及与接口电路通信；传感器模块包括加速度传感器，任务是采集人体的加速度值，并将数据发送给单片机；GSM无线通信与GPS定位模块，负责跌倒报警发送短信和精确定位跌倒所在的地理位置，将数据传输到单片机进行处理；复位按键与蜂鸣器构成了报警模块，检测到跌倒时蜂鸣器报警；按键的功能可以取消报警（用户被救起或者系统误判）；最后，电源模块依靠锂电池供电，并根据各个模块芯片供电电压，通过采用相应的稳压电路来给各模块供电。文献综述

图2-1 系统硬件结构图

MSP430F149单片机通过P4。2和P4。3引脚与ADXL345加速度传感器的SCL和SDA相连接，主要使用到I2C总线与ADXL345加速度传感器进行数据传输。通过单片机P3。6和P3。7引脚与GSM无线通信模块连接，主要使用了串口通信。另外，MSP430F149通过P3。5和P3。4引脚分别与T_GPS、R_GPS相连，主要使用了串口通信。将蜂鸣器与MSP430F149的P4。4引脚相连。关于复位按键，将其连接到该单片机引脚的P4。5。本系统总电路图如图2-2所示。

图2-2 系统总电路图

2。2 主控制器选型与设计

2。2。1 主控制器的选型

本课题所设计的是一款嵌入式便携式装置，因此对处理器有如下要求：由于本系统面向可穿戴设备而设计，需要设备的功耗不能大，而且外形尺寸要小，这样便于携带。综合考虑以上因素，本跌倒检测系统决定选择由著名TI（Texas Instruments）公司推出的一种16位超低功耗的混合信号处理器MSP430单片机。我们选用的是MSP430F149是TI公司推出的MSP430系列众多当中的单片机的一种[17]。MSP430F149将常用的模拟电路外设，例如ADC、DAC、模拟比较器等和常用的数字模块，包括SPI、I2C、SCI、PWM、CAP、定时/计时器、看门狗集成在芯片内部。通常情况下，对于一般实际应用单芯片可以完全满足要求，这样可以有效地降低外围控制电路的复杂程度，节省了PCB空间，同时也大大降低了设计成本，提高了系统的可靠性。这些满足了我们的设计的要求，因此选用MSP430F149最为控制器是合理可行的。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

MSP430F149是美国TI公司推出的MSP430系列中一种超低功耗的微控制器。该单片机是由2个16位定时器、8路快速12位A/D转换器、2个通用串行同步/异步通信信号接口（USART）和48个I/O引脚等组成的[18]。MSP430F149的CPU结构如图2-3所示。主要包含以下模块：基础时钟、看门狗定时器、Timer_A、Timer_B、6个8位并行端口（其中P1、P2具有中断功能）、模拟比较器COMPARATOR_A、12位A/D转换器、2通道串行通信接口（通过软件选择UART/SPI模式）、1个硬件乘法器、1个Flash以及2KB的RAM。