基于GSM的居民社区医疗监控系统设计
基于GSM的居民社区医疗监控系统设计[20191215145646]
摘要
伴随着 GSM移动通信网络的普及，工作压力的增大，人们处于亚健康状态，
高血压，心脏病等疾病高发，本文设计的远程医疗监控系统就是在这样的现状中产生，使得人们可以节约挂号、排队以及乘坐交通工具的大量的时间和成本，同时也可以接受到专业医护人员的治疗。
本文主要介绍了一种基于GSM 的居民社区医疗监控系统的设计实现调试过程。本文首先介绍了硬件框图。系统由终端和主机两大部分组成，其中终端模块包括输入模块、单片机控制模块、串口通信模块、液晶显示模块和GSMTC35发送模块，主机部分包括GSMTC35接收模块、单片机控制模块和医疗中心管理模块。其中输入模块包括血压传感器xsbase270-s和模数转换模块，终端和医疗中心的控制芯片是STC12C5A60S2单片机，液晶显示使用的是LCD1602芯片，模数转换模块使用TLC2552芯片，中心管理模块包括数据库存储和短信发送模块，然后介绍了软件流程图，软件设计使用C语言编程，其软件包括主程序、TC35和单片机初始化、中断程序、短消息接收与发送，串口收集以及数据库存储。最后介绍了系统的调试结果，给出了波形图，软件界面。该系统功能是用户在家中进行了医疗检测之后，将数据输入单片机模块，单片机通过与其相连的GSM TC35将数据以短信息的形式发送到社区医疗中心，并将短信转化为数据存储到数据库中，若超过标准值便发送报警短信给医护人员，由专业医护人员对社区居民进行健康指导。
本文介绍居民社区医疗监控系统的特点是：传播距离远、可靠性高、覆盖面积广、人性化、价格低廉、方便快捷等特点。远程医疗除了可以应用到居民社区内，还可以应用到南北极科研考察人员的身体检测，以及国际上医疗的救助。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机STC12C5A60S2,LCD1602,GSMTC35通信模块,医疗监控系统。
目 录
摘要 I
Abstract II
目 录 IV
第一章 引 言 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2移动医疗的发展历程与现状 1
1.3 毕设课题的任务 3
第二章 方案论证 5
2.1 方案论证 5
2.2 方案确定 5
第三章 系统硬件设计 8
3.1 系统硬件框图 8
3.2 单片机模块设计与实现 9
3.3 TC35模块电路设计 15
3.4 ADC转换模块电路设计与实现 22
3.5 液晶显示模块设计与实现 23
3.6 串口通信模块设计与实现 29
第四章 系统软件设计 31
4.1 串口程序设计 32
4.2 短消息程序设计 39
第五章 调试及性能测试 57
5.1硬件测试 57
5.2 软件调试 58
5.3 联调 58
总结与展望 60
致谢 62
参 考 文 献 63
附录A实物图 64
附录B外文翻译 65
第一章 引 言
1.1课题研究背景及意义
计算机技术和网络技术带给现代社会的改变是划时代的。超容量的数据共享和迅速的数字计算方式使很多传统的社会服务性工作改变了原有的形式，大大抬高了社会的工作效能和学习效率。
二十世纪九十年代，伴随信息技术的飞速发展，信息与网络技术被广泛应用到当代通信中，远程网络通信最先诞生。远程控制系统应用广泛，遍布到国民经济的许多领域，但是目前这些控制系统无论从成本、稳定性、可靠性、维护的难易程度、还是使用方便性等方面均无法做到最大限度的令人满意，于是本文把 GSM网络引入到长途控制系统中，提出了基于 GSM 的居民社区医疗监控系统。GSM 网络是目前基于时分多址技术的移动通信体系中覆盖面最广、最成熟完善、用户最多、功用最强的移动通信网络，发送GSM 短消息不需要拨号连接，只需要把待发的数据加之目的地址发送至短消息处理中心，再由短消息处理中心转发到达最终目标。运用 GSM短消息完成远程控制信号的特点是：传播距离远、可靠性高、覆盖面积广，而且可以节省建设网络早期巨额的投资，运营时期无需维护网络，所以运行费用低廉。
医疗服务，由于移动通讯技术的加入，不仅将节约以前用于挂号、排队等候乃至搭乘交通工具等大量的时间及成本，而且会更有效地引导人们养成健康的生活习惯。基于GSM的医疗监控系统可以实时监测病人身体的各项指标，病人不用去医院就可以使医生实时检查身体的变化，变治病为防病。
1.2移动医疗的发展历程与现状
“移动医疗”主要是指利用移动通信网络来加强疗养卫生保健。现在，传统的医疗行业在全世界正在面临着越来越大甚至是难以逆转的压力，一方面，在发达国家，医疗开支在政府财政中的担子日趋加重，比如英国的福利开支已占GDP中的25.9%，其中最主要部分便是医疗支出；另一方面，由于医疗资源的短缺以及分布不平衡，民众“看病难、看病贵”的情况已经成为发展中国家的心头大患。采取什么办法能够解决困扰政府、医疗机构以及民众的难题，达成医疗行业的可持续发展，成为全世界医疗行业所一同关心的话题。
“移动医疗”主要是指利用移动通信网络来加强医疗卫生保健。比如，经过智能手机 收集、保存和分析，上传生命体征、位置、感情、污染程度和环境温度等数据，医师可以更加及时、便捷地展开医学研究和病情监测 ；使用覆盖完全的移动网络，使得在偏远地区的卫生工作者，能够通过手机 进行专业培训和长途支持，提升医疗保健程度；跌倒预防无线设备把重力传感器 与加速过滤器和手机网络连接，来监测老人的行走状况，预知、预防他们的“跌倒”；而且更人性化的是，“移动医疗”还能够开发一个专门的沟通体系，供遭遇到重大自然灾害的灾难者互动进行沟通、给他们恢复的信心，等等。
在澳洲的塔斯马尼亚岛，电信公司为妇女提供了乳腺癌检查等服务，利用移动宽带网络向评析中心传递图象等文件，使得在偏远地区的女性不用长途跋涉就可以得到专家的权威诊断。
在英国，病人能够利用沃达丰提供的3G 医师移动视频 咨询服务，通过拨打3G视频电话的方式向医生咨询，他们仅仅需支付35英镑的咨询费用，就可享受权威医生提供的咨询服务。
在中国，“移动医疗”有着更加实际的社会意义——对于当局来说，可提高人民素质、加强服务公众能力，减少“未富先老”所带来的压力；对于公众来讲，能够获得更便捷、更低价的基础医疗，享受到更完善、更人性化的医疗保健服务；对于病院来说，能够减缓“医患冲突”，减少门诊压力；对于信息产业来讲，可以拓宽应用规模，更好地服务于社会，完成可持续发展。
应当看到，“移动医疗”的根蒂是移动通讯，就是“近乎无处不在、可定位、与用户接口配置相接连、个人化、提供低成本计算本领、集成一定范围的传感器以及支持移动性”。经由近年来科技的高速发展，中国的移动网络覆盖程度和欧美国家基本持平甚至略有超过，完全可以在“移动医疗”方面抓住现代化战略机遇，推动其迅速发展。
当前，国内的电信公司已经在“移动医疗”领域开始布局，并且不乏产生了诸多良好经济和社会效益的典范应用。
在贵州，贵州省与中移动共建的新式乡下合作医疗信息管理体系，笼盖了全省42个县、371个乡镇，达到1428家医疗机构，全省1000万农民不用跋山涉水去报销，做到“家门口就可以刷卡看病”。世界卫生组织总干事陈冯富珍对此评价道：“这类创新手段，完全可以打造成为农村医疗卫生科技化信息化发展的‘贵州模式’， 推广到全国乃至世界范围内，能更好地为民众造福。”
在内蒙古，12580健康导航业务号码人尽皆知，它提供了医疗讯息查询以及医疗电子化科技化服务；在广东，用户能够拨打12580预约登记，在登记的同时可以用手机支付挂号费，收到二维码之后，到医院自助终端刷码打印挂号凭证即可就医；在天津、江苏等地，当地的病院与移动共建的“医患通”平台，整合 了呼叫中心 、移动诊室、视频探视等多种功用；在上海，患者用手机拨打120求助，手机拨打120 GSM系统可在5秒钟内完成定位，给病患更及时的急救
然而，我们也应该很清晰的认识到，尽管中国在“移动医疗”的大领域里获得了喜人的成果，一部分的典型应用推广效果乐观，但是目前仍然处于起步阶段，在更加紧密结合国内现有医疗卫生系统的基础上，目前还面临很多困难，情况仍不容乐观。与此同时，在建设“移动医疗”方面，还主要依托企业以及行业的推动，目前还没有形成政府、病院、移动运营商的齐心协力产生的 “合力”，导致真正信息化作为嵌入到医疗行业流程核心的偏少，从而限制了我国“移动医护治疗”产业的高速发展。
剑桥大学前副校长Ian Leslie在网络研讨会上尤其强调：“‘移动医疗’最有希望在新兴经济体之中迎来快速成长和发展，在“移动医疗”的发展中，由移动运营商供应的服务平台将发挥举足轻重的功用。”
华夏的移动医疗发展前景，值得我们等候，值得期待。
1.3 毕设课题的任务
社区医疗监控系统的关键问题在于其通信技术的选择，所建立的系统要具有如下特点：
1)检测设备使用简单，便于患者操作；
2)检测数据传输实时性好，稳定性高，抗干扰能力强；
3)所采用的技术较成熟且易于实现，网络覆盖范围广，易于拓展；
4)硬件设备成本较低，便于维护。
依据这些特征，我查阅了大量的技术资料，通过对比与分析，考虑到GSM全球数字移动系统是当前国内高覆盖率、高可靠性、高话机拥有量的数字移动蜂窝通信系统 ，所以决定使用GSM短消息服务来建立通信网络，将移动通信技术与实际应用相结合。本文提出了基于 GSM的远程监控理念，将医疗和长途监控关联在一起。本文主要介绍了一种基于GSM 的居民社区医疗监控系统的设计实现调试过程。主要介绍了系统的硬件及软件设计。用户终端设备将病人在家中使用家庭便携式体检医疗设备检测到的数据采用短信息的方式发送出去，护理中心或医疗监护中心会接收到短信，数据库将会把数据储存，若是超标则会发送警示短信给医护人员，使得医护人员对数据能够及时地进行分析，从而了解患者的身体状况。如果是以居民小区作为单元，医护人员就可以更详明地了解小区内伤老病残职员的健康情况，甚至一般人的健康情况，实时地提出建议，进行医疗指导。
第二章 方案论证
2.1 方案论证
方案一：现在的医疗设备一般都有电子设备接口，可以将电子设备接口连到PC机中，使用PC上位机直接控制TC35模块，实现短消息的发送和管理等操作；同时在PC机上使用简易的文档形式存储数据信息。
方案二：使用单片机程序直接串口控制TC35模块，但是计划是使用单串口的AT89S52单片机芯片，单片机通过串口与TC35模块相连，当病人通过医疗检测设备输入的数据超过限值，GSMTC35通信模块便会立刻发送短信到病人、病人家属或者医疗中心处实现报警。
摘要
伴随着 GSM移动通信网络的普及，工作压力的增大，人们处于亚健康状态，
高血压，心脏病等疾病高发，本文设计的远程医疗监控系统就是在这样的现状中产生，使得人们可以节约挂号、排队以及乘坐交通工具的大量的时间和成本，同时也可以接受到专业医护人员的治疗。
本文主要介绍了一种基于GSM 的居民社区医疗监控系统的设计实现调试过程。本文首先介绍了硬件框图。系统由终端和主机两大部分组成，其中终端模块包括输入模块、单片机控制模块、串口通信模块、液晶显示模块和GSMTC35发送模块，主机部分包括GSMTC35接收模块、单片机控制模块和医疗中心管理模块。其中输入模块包括血压传感器xsbase270-s和模数转换模块，终端和医疗中心的控制芯片是STC12C5A60S2单片机，液晶显示使用的是LCD1602芯片，模数转换模块使用TLC2552芯片，中心管理模块包括数据库存储和短信发送模块，然后介绍了软件流程图，软件设计使用C语言编程，其软件包括主程序、TC35和单片机初始化、中断程序、短消息接收与发送，串口收集以及数据库存储。最后介绍了系统的调试结果，给出了波形图，软件界面。该系统功能是用户在家中进行了医疗检测之后，将数据输入单片机模块，单片机通过与其相连的GSM TC35将数据以短信息的形式发送到社区医疗中心，并将短信转化为数据存储到数据库中，若超过标准值便发送报警短信给医护人员，由专业医护人员对社区居民进行健康指导。
本文介绍居民社区医疗监控系统的特点是：传播距离远、可靠性高、覆盖面积广、人性化、价格低廉、方便快捷等特点。远程医疗除了可以应用到居民社区内，还可以应用到南北极科研考察人员的身体检测，以及国际上医疗的救助。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:单片机STC12C5A60S2,LCD1602,GSMTC35通信模块,医疗监控系统。
目 录
摘要 I
Abstract II
目 录 IV
第一章 引 言 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2移动医疗的发展历程与现状 1
1.3 毕设课题的任务 3
第二章 方案论证 5
2.1 方案论证 5
2.2 方案确定 5
第三章 系统硬件设计 8
3.1 系统硬件框图 8
3.2 单片机模块设计与实现 9
3.3 TC35模块电路设计 15
3.4 ADC转换模块电路设计与实现 22
3.5 液晶显示模块设计与实现 23
3.6 串口通信模块设计与实现 29
第四章 系统软件设计 31
4.1 串口程序设计 32
4.2 短消息程序设计 39
第五章 调试及性能测试 57
5.1硬件测试 57
5.2 软件调试 58
5.3 联调 58
总结与展望 60
致谢 62
参 考 文 献 63
附录A实物图 64
附录B外文翻译 65
第一章 引 言
1.1课题研究背景及意义
计算机技术和网络技术带给现代社会的改变是划时代的。超容量的数据共享和迅速的数字计算方式使很多传统的社会服务性工作改变了原有的形式，大大抬高了社会的工作效能和学习效率。
二十世纪九十年代，伴随信息技术的飞速发展，信息与网络技术被广泛应用到当代通信中，远程网络通信最先诞生。远程控制系统应用广泛，遍布到国民经济的许多领域，但是目前这些控制系统无论从成本、稳定性、可靠性、维护的难易程度、还是使用方便性等方面均无法做到最大限度的令人满意，于是本文把 GSM网络引入到长途控制系统中，提出了基于 GSM 的居民社区医疗监控系统。GSM 网络是目前基于时分多址技术的移动通信体系中覆盖面最广、最成熟完善、用户最多、功用最强的移动通信网络，发送GSM 短消息不需要拨号连接，只需要把待发的数据加之目的地址发送至短消息处理中心，再由短消息处理中心转发到达最终目标。运用 GSM短消息完成远程控制信号的特点是：传播距离远、可靠性高、覆盖面积广，而且可以节省建设网络早期巨额的投资，运营时期无需维护网络，所以运行费用低廉。
医疗服务，由于移动通讯技术的加入，不仅将节约以前用于挂号、排队等候乃至搭乘交通工具等大量的时间及成本，而且会更有效地引导人们养成健康的生活习惯。基于GSM的医疗监控系统可以实时监测病人身体的各项指标，病人不用去医院就可以使医生实时检查身体的变化，变治病为防病。
1.2移动医疗的发展历程与现状
“移动医疗”主要是指利用移动通信
“移动医疗”主要是指利用移动通信
在澳洲的塔斯马尼亚岛，电信公司为妇女提供了乳腺癌检查等服务，利用移动宽带
在英国，病人能够利用沃达丰
在中国，“移动医疗”有着更加实际的社会意义——对于当局来说，可提高人民素质、加强服务公众能力，减少“未富先老”所带来的压力；对于公众来讲，能够获得更便捷、更低价的基础医疗，享受到更完善、更人性化的医疗保健服务；对于病院来说，能够减缓“医患冲突”，减少门诊压力；对于信息产业来讲，可以拓宽应用规模，更好地服务于社会，完成可持续发展。
应当看到，“移动医疗”的根蒂是移动通讯，就是“近乎无处不在、可定位、与用户接口配置相接连、个人化、提供低成本计算本领、集成一定范围的传感器以及支持移动性”。经由近年来科技的高速发展，中国的移动网络覆盖程度和欧美国家基本持平甚至略有超过，完全可以在“移动医疗”方面抓住现代化战略机遇，推动其迅速发展。
当前，国内的电信公司已经在“移动医疗”领域开始布局，并且不乏产生了诸多良好经济和社会效益的典范应用。
在贵州，贵州省与中移动共建的新式乡下合作医疗信息管理体系，笼盖了全省42个县、371个乡镇，达到1428家医疗机构，全省1000万农民不用跋山涉水去报销，做到“家门口就可以刷卡看病”。世界卫生组织总干事陈冯富珍对此评价道：“这类创新手段，完全可以打造成为农村医疗卫生科技化信息化发展的‘贵州模式’， 推广到全国乃至世界范围内，能更好地为民众造福。”
在内蒙古，12580健康导航业务号码人尽皆知，它提供了医疗讯息查询以及医疗电子化科技化服务；在广东，用户能够拨打12580预约登记，在登记的同时可以用手机支付挂号费，收到二维码
然而，我们也应该很清晰的认识到，尽管中国在“移动医疗”的大领域里获得了喜人的成果，一部分的典型应用推广效果乐观，但是目前仍然处于起步阶段，在更加紧密结合国内现有医疗卫生系统的基础上，目前还面临很多困难，情况仍不容乐观。与此同时，在建设“移动医疗”方面，还主要依托企业以及行业的推动，目前还没有形成政府、病院、移动运营商的齐心协力产生的 “合力”，导致真正信息化作为嵌入到医疗行业流程核心的偏少，从而限制了我国“移动医护治疗”产业的高速发展。
剑桥大学前副校长Ian Leslie在网络研讨会上尤其强调：“‘移动医疗’最有希望在新兴经济体之中迎来快速成长和发展，在“移动医疗”的发展中，由移动运营商供应的服务平台将发挥举足轻重的功用。”
华夏的移动医疗发展前景，值得我们等候，值得期待。
1.3 毕设课题的任务
社区医疗监控系统的关键问题在于其通信技术的选择，所建立的系统要具有如下特点：
1)检测设备使用简单，便于患者操作；
2)检测数据传输实时性好，稳定性高，抗干扰能力强；
3)所采用的技术较成熟且易于实现，网络覆盖范围广，易于拓展；
4)硬件设备成本较低，便于维护。
依据这些特征，我查阅了大量的技术资料，通过对比与分析，考虑到GSM全球数字移动系统是当前国内高覆盖率、高可靠性、高话机拥有量的数字移动蜂窝通信系统 ，所以决定使用GSM短消息服务来建立通信网络，将移动通信技术与实际应用相结合。本文提出了基于 GSM的远程监控理念，将医疗和长途监控关联在一起。本文主要介绍了一种基于GSM 的居民社区医疗监控系统的设计实现调试过程。主要介绍了系统的硬件及软件设计。用户终端设备将病人在家中使用家庭便携式体检医疗设备检测到的数据采用短信息的方式发送出去，护理中心或医疗监护中心会接收到短信，数据库将会把数据储存，若是超标则会发送警示短信给医护人员，使得医护人员对数据能够及时地进行分析，从而了解患者的身体状况。如果是以居民小区作为单元，医护人员就可以更详明地了解小区内伤老病残职员的健康情况，甚至一般人的健康情况，实时地提出建议，进行医疗指导。
第二章 方案论证
2.1 方案论证
方案一：现在的医疗设备一般都有电子设备接口，可以将电子设备接口连到PC机中，使用PC上位机直接控制TC35模块，实现短消息的发送和管理等操作；同时在PC机上使用简易的文档形式存储数据信息。
方案二：使用单片机程序直接串口控制TC35模块，但是计划是使用单串口的AT89S52单片机芯片，单片机通过串口与TC35模块相连，当病人通过医疗检测设备输入的数据超过限值，GSMTC35通信模块便会立刻发送短信到病人、病人家属或者医疗中心处实现报警。
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