护理机图像采集监控装置的设计与实现

《护理机图像采集监控装置的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TP273学校单位代码：10446硕士学位论文论文题目：护理机图像采集监控装置的设计与实现研究生姓名：杨栋栋学科、专业：控制理论与控制工程研究方向：智能控制导师姓名、职称：武玉强教授论文完成时间：2013年4月曲阜师范大学研究生学位论文原创性说明（根据学位论文类型相应地在“□”划“√”）本人郑重声明：此处所提交的博士□/硕士论文《护理机图像采集监控装置的设计与实现》，是本人在导师指导下，在曲阜师范大学攻读博士□/硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

2、已明确的方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：曲阜师范大学研究生学位论文使用授权书（根据学位论文类型相应地在“□”划“√”）《护理机图像采集监控装置的设计与实现》系本人在曲阜师范大学攻读博士□/硕士学位期间，在导师指导下完成的博士□/硕士学位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学，可以采用影印或其他复制手段保存论文，可以公开发表论文的全部或部分内容。作者

3、签名：日期：导师签名：日期：摘要随着世界人口老龄化的迅速发展和现代医疗水平的不断提高，全球老龄化和高龄化人口越来越多，需要照看的老人也越来越多。可是，随着全球经济的快速发展，以及人们生活水平的提高，人们的生活压力和工作压力日益增大，在这两重压力下，使得人们随时照看老人变得有心无力。基于以上的背景，本文提出了一种装置——护理机图像采集监控装置，此装置是在智能护理机基础上，利用物联网技术、计算机技术、GPRS/ZigBee通信技术和PIC单片机控制技术研究开发出来的，具有实时监控的功能，可以随时可查看被监护人的状态，使监护人可以安心外出，在解放社会劳动力、节约社会资源方面有

4、很大的贡献。本文主要是从硬件设计、软件设计以及无线通信网络的搭建等方面对装置进行研究开发：（1）护理机图像采集监控装置是以8位性能比较高的单片机PIC18F87K22作为微控制器，以CMOS摄像头作为监控设备，以手机作为监控终端，配合GPRS模块M20和ZigBee模块HAC-LBee组成的无线网络以及相应的外部电路组成：监护人发送短信信息给装置，装置接收信息后，在微控制器中对信息进行处理、分析，然后根据分析的结果，确定下一步的动作：是对装置的参数进行修改，还是控制摄像头进行拍照。（2）GPRS是是在GSM基础上创新的一种新型业务，具有接收范围广、连接时间短、传输速率快

5、、成本低、可靠性强、安全性高、按数据传输流量计费等优点。M20模块是一款四频的GSM/GPRS无线通信模块，内部嵌入了强大的网络协议，可以很方便的嵌入到客户应用中去，而且具有很高的可靠性和鲁棒性。它的AT指令很强大，并且操作简单。本装置通过AT指令来实现PIC单片机与M20模块之间的数据通信，并且使M20模块接入到GPRS网络中，建立起远距离的无线通信网络。（3）ZigBee技术是一种短距离传输技术，具有自组网功能、功耗低、成本低、简单快速、可靠安全、功能强大等优点。HAC-LBee模块是一个低功率的无线数据传输模块，它采用了ZigBee协议栈的协议，具有16个通信信道

6、，在空中的传输速度很快，提供TTL电平和UART接口，外接方便，抗干扰能力强，能够自动组网。本装置通过HAC-LBee模块来实现PIC单片机与摄像头之间的通信，使用HAC-LBee模块的透明模式，在模块与模块之间建立起短距离通信的无线网络。（4）本装置中的摄像头使用的是CMOS类型而不是CCD类型，主要是因为CMOS类型的省电，并且图像数据扫描快，节约时间。串口摄像头SXH-V1具有视频数据采集、图像自动压缩功能，而且能够通过串口与微控制器进行数据通信。它采用标准的JPEG图像压缩算法，输出照片格式是JPEG。它的接口可以定制为标准的RS-485接口、RS-232接口或

7、者TTL电平串口，本装置中选用的是TTL电平串口，可以很方便的与ZigBee模块相连接。I关键词：物联网；GPRS；ZigBee；图像采集IIAbstractWiththerapiddevelopmentoftheworld'spopulationagingandthecontinuousimprovementofmodernmedicalstandards,theglobalagingbesidespopulationismoreandmore.Thepopulationoftheelderlywhoneedtotakecareofis