根据GPS全球定位技术在医疗监护装置中的应用
根据gps全球定位技术在医疗监护装置中的应用
摘要
本文探讨gps全球定位技术在医疗监护中的应用，制备了gps医疗监护定位装置，该装置主要由单片机控制模块和gps接收模块两部分组成，具有精确度高、稳定性好、抗衰减能力强、耗电量小的优点，实现了对户外需看护。
1、前言
目前，我国有约3亿需照顾看护群体，这其中主要为儿童和老年病人。由于现代生活节奏紧张化，家长忙于工作，儿童拥有了更大的自由活动空间，经常发现儿童走丢、受伤的现象；医院的病人比如老年痴呆症患者也有走失现象发生。如何实现对此群体的随时监护，已成为广大照顾者们非常关心并急切希望解决的问题。
gps（全球定位系统）[1]是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星系统，具有性能好、精度高、应用广的特点，已免费开放使用，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。我们采用gps技术制备监护用的定位装置，以满足家庭对孩子、医院对病人的实时看护，从而使工作中的家长们放心，防止医院病人走丢，提高医院对病人的看护水平，扩大病人的活动范围。
2、装置硬件设计与实现
该医疗监护装置（图1）由两大部分组成：单片机控制模块和gps接收模块，这两个模块之间通过串口机制进行信息的交互。.
图1 医疗监护装置系统结构
2.1单片机控制模块（图2）：
通过扩展外围电路，实现了对生理参数数据的采集、键盘操作、生理参数lcd显示和自动报警等。lcd我们采用g191液晶模块，192×128点阵，点尺寸为0.33×0.33mm,点距为0.04mm，驱动电源为＋5v和－20v。液晶控制器我们采用sed1335，该控制器用于接收来自控制模块的各种指令和数据，产生相应的时序对液晶屏进行控制显示，sed1335的软件功能非常强大，而且自带数据ram，并可自行管理显示缓存区，方便我们使用。
图2 单片机控制模块电路
2.2 gps接收模块：
负责从gps卫星（空间部分）接收信息，并实时的将数据通过uart串口发送给单片机控制模块，在设计过程中，通过分析和比较，我们选用了***holux公司的gr-85串口gps接收器。在信号捕捉及信号精度方面，gr-85具有其独特的优势。其信号重新捕捉时间只需要100ms，最小速度更新率可达到1s。
gr-85接收模块采用串行通信方式，其数据格式定义如下：9600b／s，8个数据位，1个停止位，无极性输出。gr-85支持六种nmea－0183协议信息：gga，gll，gsa，gsv，rmc，vtg。这六种信息的区别在于用户所能接收到的信息类型有所差别，例如在rmc格式中有速度的信息，而在其他的格式中却没有。设计者可以根据需要选择响应的信息格式，本实验利用rmc格式。表1为gps接收模块管脚。接收模块与单片机通讯主要通过txa脚。
表1 gps接收模块管脚
3、系统软件设计与实现
gps 接收板只要处于通电工作状态就会源源不断地把接收并计算出的gps 导航定位信息通过串口传送到单片机系统中。对gps 信息进行提取必须首先明确其帧结构，数据帧主要由帧头、帧尾和帧内数据组成。各帧均以回车符和换行符作为帧尾，标识一帧的结束。对数据帧处理，是先对帧头进行判断，然后对所需的帧进行数据的提取处理。由于帧内各数据段被逗号分割，因此在处理接收数据时一般是首先通过搜寻$的ascii 码来判断是否是帧头，接着对帧头的类别进行识别，然后再根据识别出来的帧类型以及逗号‘，’个数来确定当前正在读取的是哪个参数，并作出相应的提取和存储。我们采用中断方式来获取gps数据。
为了存放接收以及处理后的时间及其经度纬度数据，我们在内存中划出了固定的空间。其中3bh－5fh用来存放接收到的时间和经度纬度数据，6bh－7fh用来存放处理后的时间和经度纬度数据。
系统流程图如图3所示：
图3 系统流程图
3.1 gps数据输出格式如下：
$gprmc,,,,,,,,,,,*hh
格式说明如下： 当前位置的格林尼治时间，格式为hhmmss； 状态, a 为有效位置, v 为非有效接收警告，即当前天线视野上方的卫星个数少于3 颗； 纬度, 格式为ddmm.mmmm； 标明南北半球, n 为北半球，s 为南半球； 经度，格式为dddmm.mmmm； 标明东西半球，e 为东半球，w 为西半球； 地面上的gps 接收器的移动速度； 方位角，范围为000.0～359.9； 日期, 格式为ddmmyy； 地磁变化； 地磁变化方向，为e 或w。
输出范例：$gprmc,161229.487,a,3723.2475,n,12158.3416,w,0.13,309.62,120598, ,*10
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1、前言
目前，我国有约3亿需照顾看护群体，这其中主要为儿童和老年病人。由于现代生活节奏紧张化，家长忙于工作，儿童拥有了更大的自由活动空间，经常发现儿童走丢、受伤的现象；医院的病人比如老年痴呆症患者也有走失现象发生。如何实现对此群体的随时监护，已成为广大照顾者们非常关心并急切希望解决的问题。
gps（全球定位系统）[1]是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星系统，具有性能好、精度高、应用广的特点，已免费开放使用，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。我们采用gps技术制备监护用的定位装置，以满足家庭对孩子、医院对病人的实时看护，从而使工作中的家长们放心，防止医院病人走丢，提高医院对病人的看护水平，扩大病人的活动范围。
2、装置硬件设计与实现
该医疗监护装置（图1）由两大部分组成：单片机控制模块和gps接收模块，这两个模块之间通过串口机制进行信息的交互。.
图1 医疗监护装置系统结构
2.1单片机控制模块（图2）：
通过扩展外围电路，实现了对生理参数数据的采集、键盘操作、生理参数lcd显示和自动报警等。lcd我们采用g191液晶模块，192×128点阵，点尺寸为0.33×0.33mm,点距为0.04mm，驱动电源为＋5v和－20v。液晶控制器我们采用sed1335，该控制器用于接收来自控制模块的各种指令和数据，产生相应的时序对液晶屏进行控制显示，sed1335的软件功能非常强大，而且自带数据ram，并可自行管理显示缓存区，方便我们使用。
图2 单片机控制模块电路
2.2 gps接收模块：
负责从gps卫星（空间部分）接收信息，并实时的将数据通过uart串口发送给单片机控制模块，在设计过程中，通过分析和比较，我们选用了***holux公司的gr-85串口gps接收器。在信号捕捉及信号精度方面，gr-85具有其独特的优势。其信号重新捕捉时间只需要100ms，最小速度更新率可达到1s。
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表1 gps接收模块管脚
3、系统软件设计与实现
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为了存放接收以及处理后的时间及其经度纬度数据，我们在内存中划出了固定的空间。其中3bh－5fh用来存放接收到的时间和经度纬度数据，6bh－7fh用来存放处理后的时间和经度纬度数据。
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图3 系统流程图
3.1 gps数据输出格式如下：
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