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第11期2020年6月No.11
June，2020
21世纪以来，我国的人口老龄化问题日益严重。根据国老龄委员会办公室的数据显示，在未来一段时间
里，中国每年都会增加1 000万左右的老年人，预计至21世纪中叶，老年人口比例将占全国人口的1/3左右。1 独居老人家庭监护系统功能 该独居老人家庭监护系统可以测量家庭环境参数，如温度、湿度、甲烷浓度等，还可以测量脉搏、心率、血压、体温等人体参数，并在上位机实时显示，火灾报警器、门窗报警器等的状态也可以在上位机显示出来。如果环境数据异常（如超标），老人身体参数异常（如出现心脏病、高血压、低血糖、发高烧等症状），或者报警器有动作，则单片机通过SIM800模块给用户手机发手机短信，及时通知异常情况，以
便用户及时处理[1]
。
树莓派可以通过连接WiFi 无线网络或者通过TCP/IP 协议有线传输，建立摄像头与树莓派间的通信，连接于同一网段（路由器）的计算机就可以登录网站或者客户端查看实时监控视频。对于子女来说，就可以24 h 全天候地远程查看独居老人的生活状态。系统设计流程如图1所示。2 硬件设计2.1 传感器模块 （1）温湿度传感器。SHT30传感器是一种新型的温湿度测量传感器，成本低廉，性能可靠，额定工作电压为5 V ，采用IIC 协议采集信号，体积小，成本低，测量精度高。
SHT30温湿度传感器4线接线，封装形式多种多样[2]。
（2）甲烷浓度传感器。是一种特定的气敏元件，当暴露在甲烷气体的环境中时，其电导率随甲烷浓度的变化而变化。该传感器使用16位的AD 转换器，将模拟量转换为数字量，转换精度、灵敏度都较高。
（3）火焰传感器。可以检测火源，及时发现火灾情况并报警。当改变火焰传感器的电路阻值时，传感器对火焰的灵敏度也会发生变化。在电路中有专门的阈值电路，当传感器检测值超过设定的阈值时，输出电路接通，输出高电平；当传感器检测值低于设定阈值时，输出电路截断，输出低电平。通过输出电平的高低，就可以判断是否有火灾的发生。
（4）门窗薄膜压力传感器。它是一种轻而薄、测量精度高的电阻式压力传感器。将施加在膜区上的压力转换成阻值的变化，从而获得压力信息。压力越大，阻力越小，被允许应用于高达10 kg 的场合，可用于检测门、窗的薄膜压力以及仿生机器人的地面感知。
（5）心率脉搏传感器。脉搏血氧仪和心率监测生物传感器共同组成心率脉搏传感器，采用标准的I2C 兼容通信接口，具有两个电源：低压电源和内部单独的标准5 V 电源。可以进行心率和血氧的采集，戴在手指、耳垂和手腕上，通过软件控制模块的开关，在休眠模式下电流为零，但电源保持随时供电的状态。
作者简介：徐启明（1998— ），男，广东梅州人，本科生；研究方向：自动化。
摘 要：中国人口老龄化问题日益严重和复杂，约有8 000万老人处于独居状态，他们经常会因为缺乏监护管理引发事故，比
如，煤气泄漏、火灾、漏电等，造成一系列的不良后果。国内对独居老人家庭监控系统有很大需求，为此，文章以STM32单片机和树莓派为主控制器，设计一种独居老人家庭监护系统。关键词：家庭监护系统；STM32单片机；树莓派；独居老人一种独居老人家庭监护系统的设计
徐启明，杨伟新
（西北民族大学，甘肃 兰州 730030）
无线互联科技
Wireless Internet Technology
图1 系统设计流程
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