1. 预期更换128*64LED，实现彩色显示，增加蓝牙信号，通讯信号等显示。
2. 屏幕汉字显示，界面更友好。
3. 通过屏幕对该设备参数进行更改，增强用户体验。
1. 目前受限于Arduino Uno R3单片机的处理器性能，无法处理视频信息。
2. 增加摄像头（后置；前置）：后置摄像头可实时屏幕显示，显示后方画面。 前置摄像头可类比“执法记录仪”储存至储存设备或上传至服务器。
1. 实现GPS/北斗/基站定位，轨迹远端可见。
2. 接收到指定短信内容，自动发送当前经纬度坐标。
1. 发送电子邮件，微博，微信等。
2. 拨打指定电话号码，发送任意内容短信。
1. 当智能手机作为蓝牙配对方时，实现蓝牙耳机，拨号，挂机，接听，播放音乐等功能。
2. 蓝牙串口传输传感器信息，反编译“蓝牙串口助手”APP，实现智能手机实时监测该设备的状态即传感器数据。
随着科学技术水平的不断发展，可穿戴设备已成为当今研究的热门话题，但是相关的医疗设备却少之又少。在中国老龄化进程加快的今天，可穿戴的智能监护设备一定是未来发展的主流方向。省去数据采集繁琐的步骤，使之更能进入普通家庭中。该作品将通信，报警，监护功能整合为一，将老年人群的风险最小化。
[kenrobot_code]/**********************************************************************************
* 工程名 ：基于Arduino单片机的可穿戴监护通讯设备
* 硬件平台 ：Arduino Uno R3
* 软件平台 ：Arduino IDE 1.6
* 系统平台 ：Linux version 4.4.0-31-generic
* 功能描述 ：* 监护功能项：1.温度实时测定；
* 2.湿度实时测定；
* 3.人体脉搏实时测定；
* 4.人体心率波动曲线；
* 5.传感器数据LCD实时显示；
*
* * 监护报警项：1.一键紧急求救（电话&短信&报警音）
* 2.可燃气体监测语音报警；
* 3.火焰300°监测语音报警（火焰传感器数据待调试）；
* 4.体温过高语音报警；
*
* * 通讯项 ：1.与紧急联系人紧急通话；
* 2.发送求救短信；
* 3.蓝牙（已实现配对功能，待开发）；
* 4.GPRS传感器数据实时上传&云端查看数据
* （已完成测试，但未启用，详见代码）；
*
* * 其他功能项：1.TTS语音（“让设备能够说话”）；
* 2.电源输入电压显示；
* 3.超声波测距；
* 4.180°云台（舵机）.
*
* 库文件 ：详见 Github
* 修改日期 ：Tue, 04 Oct 2016 11:03:31 GMT
* 版本 ：Final
*
* 作者 ：molu
* 邮箱 ：
molu@li.cm
* 硬件连接 ：详见Github原理图
* Github ：
https://github.com/lollipopi/Wearable-smart-hat/
**********************************************************************************/
#include <U8glib.h>
#include <i2cmaster.h>
#include <DHT.h>
#include <Servo.h>
U8GLIB_ST7920_128X64_1X u8g(3, 9, 8); //定义128*64LCD引脚
/************* 常量声明 **************/
#define DHTPIN 4
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);
Servo myservo;
/************* 变量声明 **************/
int inputPin = 6 ; //定义超声波信号接收接口
int outputPin = 7 ; //定义超声波信号触发接口
int x, y; //绘点坐标
int Buffer[128] ; //缓存值储存数组
int tonepin = 10 ; //蜂鸣器
int distance ; //超声波
int pos = 0 ; //用于存储舵机位置的变量
int val ; //可燃气体
int k ; //触控开关
int fire ; //火焰传感器
int h ; //心率传感器
float hum ; //湿度
float tem ; //温度
int blue = 1; //限制蓝牙扫描次数
float celcius ; //红外传感器
/**********************************************************************************
* GPRS上传至Machtalk服务器功能待调试 详见申请书。
**********************************************************************************/
#define APIKEY "727d97154da4407fbbe62651aa9dd162" //APIKEY
#define device_id "d5ebd1ba83f444f88a46a56840ae43c5" //设备ID
/**********************************************************************************
* 函数名 ：sample
* 描述 ：心率曲线绘制
* 注意 ：
**********************************************************************************/
void sample( )
{
//心率曲线
for (x = 0; x < 128; x++)
Buffer[x] = analogRead(A0); //信号采样
for (x = 0; x < 128; x++)
Buffer[x] = 95 - (Buffer[x] >> 4); //计算纵坐标值
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：draw
* 描述 ：128*64LCD显示
* 注意 ：
**********************************************************************************/
void draw(void)
{
u8g.setFont(u8g_font_tpss); //字体设置
u8g.drawStr( 0, 10, "Wearable User Interface"); //交互
u8g.drawStr( 0, 20, "Tem:");
u8g.drawStr( 68, 20, "Hum:");
u8g.drawStr( 0, 30, "Body T:");
u8g.drawStr( 78, 30, "Dis:");
u8g.drawStr( 114, 30, "cm");
u8g.drawStr( 68, 30, "C");
u8g.drawStr( 77, 60, "
:");
u8g.drawStr( 107, 60, "bpm");
u8g.drawStr( 2, 43, "ECG");
//心率曲线
for (x = 0; x < 127; x++)
u8g.drawLine(x, Buffer[x], x, Buffer[x + 1]); //画相邻两点连线
u8g.drawFrame(0, 32, 128, 32); //画边框
//传感器数据
u8g.setPrintPos(28, 20);
u8g.print(tem);
u8g.setPrintPos(57, 20);
u8g.print("C");
u8g.setPrintPos(94, 20);
u8g.print(hum);
u8g.setPrintPos(120, 20);
u8g.print("%");
u8g.setPrintPos(96, 30);
u8g.print(distance);
u8g.setPrintPos(90, 60);
u8g.print(h);
u8g.setPrintPos(40, 30);
u8g.print(celcius);
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：sensor
* 描述 ：获取传感器数据
* 注意 ：
**********************************************************************************/
void sensor()
{
//温湿度
hum = dht.readHumidity();
tem = dht.readTemperature();
//超声波
digitalWrite(outputPin, LOW); // 使发出发出超声波信号接口低电平2μs
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(outputPin, HIGH); // 使发出发出超声波信号接口高电平10μs
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(outputPin, LOW); // 保持发出超声波信号接口低电平
distance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 读出脉冲时间
distance = distance / 58; // 将脉冲时间转化为距离（单位：厘米）
//心率信号采样
h = (analogRead(A0) / 10 );
//红外温度
int dev = 0x5A << 1;
int data_low = 0;
int data_high = 0;
int pec = 0;
i2c_start_wait(dev + I2C_WRITE);
i2c_write(0x07);
// read
i2c_rep_start(dev + I2C_READ);
data_low = i2c_readAck(); //Read 1 byte and then send ack
data_high = i2c_readAck(); //Read 1 byte and then send ack
pec = i2c_readNak();
i2c_stop();
//This converts high and low bytes together and processes temperature, MSB is a error bit and is ignored for temps
double tempFactor = 0.02; // 0.02 degrees per LSB (measurement resolution of the MLX90614)
double tempData = 0x0000; // zero out the data
int frac; // data past the decimal point
// This masks off the error bit of the high byte, then moves it left 8 bits and adds the low byte.
tempData = (double)(((data_high & 0x007F) << 8) + data_low);
tempData = (tempData * tempFactor) - 0.01;
celcius = tempData - 273.15;
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：alert
* 描述 ：报警响应
* 注意 ：
**********************************************************************************/
void alert()
{
//可燃气体报警
val = analogRead(3);
delay(100);
if (val > 60)
{
tone(10, 80);
Serial.println("AT+CTTS=1,6CE8610F51FA73B053EF71C36C144F53"); //"注意出现可燃气体" TTS
delay(5000);
}
else
{
pinMode(tonepin, INPUT);
}
//触控开关报警（紧急求救）电话&短信（10086测试）
k = digitalRead(11);
if (k == HIGH)
{
tone(10, 20);
Serial.println("AT+CTTS=1,5DF262E862537D27602575358BDDFF0C8BF77B495F85655163F4"); //"已拨打紧急电话，请等待救援" TTS
Serial.print("AT+CMGF=1\r\n");//设置短信模式为TEXT
delay(1000);
Serial.print("AT+CMGS=\"10086\"\r\n"); //紧急联系人；短信接收方
delay(1000);
Serial.print("SOS"); //求救短信内容
delay(1000);
Serial.write(0x1A);
delay(2000);
Serial.print("AT+COLP=1\r\n");
delay(1000);
Serial.print("ATD10086;\r\n"); //紧急电话目标电话号码
delay(10000);
}
else
{
pinMode(tonepin, INPUT);
}
//火焰报警
fire = analogRead(2);
delay(100);
if (fire >= 10000) /*火焰传感器数据待调试*/
{
tone(10, 80);
Serial.println("AT+CTTS=1,6CE8610F706B7130"); //"注意火焰" TTS
delay(5000);
}
else
{
pinMode(tonepin, INPUT);
}
//高体温报警 （38°C报警）
if ((int)celcius > 38)
{
tone(10, 80);
Serial.println("AT+CTTS=1,4F536E298FC79AD862A58B66"); //"体温过高报警" TTS
delay(5000);
}
else
{
pinMode(tonepin, INPUT);
}
//debug
/*Serial.println(fire,DEC);
Serial.println(val,DEC);*/
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：tower
* 描述 ：控制舵机
* 注意 ：
**********************************************************************************/
void tower()
{
//舵机
for (pos = 0; pos < 180; pos += 1) // 从0度-180度
{ // 步进角度1度
myservo.write(pos); // 输入对应的角度值，舵机会转到此位置
delay(30); // 15ms后进入下一个位置
}
for (pos = 180; pos >= 1; pos -= 1) // 从180度-0度
{
myservo.write(pos); // 输入对应的角度值，舵机会转到此位置
delay(30); // 15ms后进入下一个位置
}
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：bluetooth
* 描述 ：蓝牙相关功能实现
* 注意 ：该项目仍处于调试状态，目前仅支持蓝牙配对。 功能待开发，详见申请书
**********************************************************************************/
void bluetooth ()
{
if (blue <= 15) // 限制蓝牙扫描次数
{
Serial.println("AT+BTPAIR=1,1"); // 配对
delay(50);
Serial.println("AT+BTACPT=1");
blue++;
}
}
/**********************************************************************************
* 函数名：gprs
* 描述 ：通过GPRS上传传感器数据至服务器，用户可从云端直接获取传感器数据。
* 注意 ：*若启用该功能，则会导致循环过长，导致屏幕内容刷新周期过高。
*预期解决方案：①增加单片机物理并行，执行两个主循环。
②使用定时器，增加中断机制。
*实验性功能，未正式启用。 详情见申请书。
*测试数据上传链接：
http://dev.machtalk.net/device/d ... 4f88a46a56840ae43c5
**********************************************************************************/
void gprs()
{
/****** 体温 ******/
Serial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"devapi.machtalk.net\",12086");
delay(1500);
Serial.println("AT+CIPSEND");
delay(1000);
String cmd;
cmd = "
OST /v1.0/device/";
cmd += String(device_id);
cmd += "/1/1";
cmd += "/datapoints/add";
cmd += " HTTP/1.1\r\n";
cmd += "Host: devapi.machtalk.net\r\n";
cmd += "APIKey: ";
cmd += APIKEY;
cmd += "\r\n";
cmd += "Accept: *";
cmd += "/";
cmd += "*\r\n";
cmd += "Content-Length:22 ";
cmd += "\r\n";
cmd += "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n";
cmd += "Connection: close\r\n";
cmd += "\r\n";
cmd += "params={\"value\":";
cmd += celcius;
cmd += "}\r\n";
Serial.print(cmd);
delay(1000);
Serial.write(26);
delay(1500);
Serial.println("AT+CIPCLOSE");
delay(1000);
/****** 心率 ******/
Serial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"devapi.machtalk.net\",12086");
delay(1500);
Serial.println("AT+CIPSEND");
delay(1000);
cmd = "
OST /v1.0/device/";
cmd += String(device_id);
cmd += "/2/1";
cmd += "/datapoints/add";
cmd += " HTTP/1.1\r\n";
cmd += "Host: devapi.machtalk.net\r\n";
cmd += "APIKey: ";
cmd += APIKEY;
cmd += "\r\n";
cmd += "Accept: *";
cmd += "/";
cmd += "*\r\n";
cmd += "Content-Length:22 ";
cmd += "\r\n";
cmd += "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n";
cmd += "Connection: close\r\n";
cmd += "\r\n";
cmd += "params={\"value\":";
cmd += h;
cmd += "}\r\n";
Serial.print(cmd);
delay(1000);
Serial.write(26);
delay(1500);
Serial.println("AT+CIPCLOSE");
delay(1000);
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：setup
* 描述 ：初始化函数
* 注意 ：
**********************************************************************************/
void setup()
{
Serial.begin(9600); // 设置通讯的波特率为9600
i2c_init(); // 红外温度
PORTC = (1 << PORTC4) | (1 << PORTC5); // enable pullups
pinMode(inputPin, INPUT); // 超声波
pinMode(outputPin, OUTPUT);
pinMode(11, INPUT); // 触控传感器
myservo.attach(5); // 舵机控制信号引脚
dht.begin();
Serial.println("AT+CTTS=1,6B228FCE4F7F75288BE553EF7A7F623476D162A4901A8BAF8BBE5907FF0C8BE54EA754C14E3A79D16280521B65B059278D5B4F5C54C1");
// "欢迎使用该可穿戴监护通讯设备，该产品为科技创新大赛作品"TTS
Serial.println("AT+BTPOWER=1"); // 开启蓝牙电源
delay(200);
Serial.println("AT+BTHOST=Wearable"); // 修改蓝牙设备名
}
/**********************************************************************************
* 函数名 ：loop
* 描述 ：主循环
* 注意 ：GPRS项目仅为测试功能，未正式启用。详见申请书。
**********************************************************************************/
void loop(void)
{
alert (); // 报警
tower (); // 舵机
//gprs (); // GPRS数据上传 /* 实验性功能 */
sensor (); // 传感器采集数据
bluetooth (); // 蓝牙模块
sample(); // 绘图采样
u8g.firstPage();
do {
draw();
} while ( u8g.nextPage() );
}
[/kenrobot_code]
发表于 2017-10-1 16:00
end~ 不对的地方望指正，感谢！
楼主
发表于 2017-10-22 22:06