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UNIVERSIDADE POSITIVO
NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
ADMAR AILTON AZEVEDO DE LEMOS
Detector de Quedas de Idosos
Trabalho de Conclusão de Curso
Prof. Amarildo Geraldo Reichel
Orientador
Curitiba, Novembro de 2011.
UNIVERSIDADE POSITIVO
Reitor: Prof. José Pio Martins
Pró-Reitora Acadêmica: Profa. Márcia Sabastiani
Coordenador do Curso de Engenharia da Computação: Prof. Leandro Henrique de Souza
TERMO DE APROVAÇÃO
Admar Ailton Azevedo de Lemos
DETECTOR DE QUEDAS DE IDOSOS
Monografia aprovada como requisito parcial à conclusão do curso de Engenharia
da Computação da Universidade Positivo, pela seguinte banca examinadora:
Prof. Amarildo Geraldo Reichel (Orientador)
Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves
Prof. Maristela Regina Weinfurter
Curitiba, Novembro de 2011.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, agradeço a Deus por me dar saúde e ajudar nos momentos
difíceis passados durante todo processo de graduação.
Aos meus familiares que mesmo de longe torceram pelo projeto e apoiaram com
o carinho e o afeto que tanto precisei nesse momento.
Agradeço ao meu orientador Professor Amarildo Geraldo Reichel por toda a
atenção dedicada ao projeto, estando presente e disponível em todos as etapas do
projeto.
Quero agradecer a todos amigos e colegas de turma, os quais pudemos dividir
esse momento tão importante de nossas vidas, trocar experiências, auxiliar e ser
auxiliado sempre que necessário.
Aos todos os professores que direta ou indiretamente auxiliaram sempre que
necessário.
SUMÁRIO
TERMO DE APROVAÇÃO
AGRADECIMENTOS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
RESUMO
ABSTRACT
1. Introdução ............................................................................................................................. 1
1.1 Queda de Idosos .................................................................................................................. 1
1.2 Android ............................................................................................................................... 2
2. Especificação Técnica ........................................................................................................... 3
2.1 Visão Geral do Projeto ...................................................................................................... 3
2.2 Diagrama em Blocos ......................................................................................................... 4
2.3 Planejamento de validação e experimentação ................................................................... 6
3. Hardware ............................................................................................................................... 8
3.1 Diagrama Esquemático ..................................................................................................... 8
3.2 Hardware – Características ................................................................................................ 9
3.2.1 Microcontrolador PIC18F4550 ............................................................................. 9
3.2.2 Acelerômetro MMA7260Q ................................................................................. 13
3.2.3 Módulo de Frequência Cardíaca RMCM-01 Receptor ....................................... 16
3.2.4 Módulo Bluetooth RN-41 .................................................................................... 17
3.2.5 Bateria ................................................................................................................. 19
4. Software .............................................................................................................................. 21
4.1 Firmware do Microcontrolador ................................................................................... 21
4.1.1 Fluxograma.......................................................................................................... 22
4.1.2 Detecção da Queda e Posição do Idoso ............................................................... 23
4.1.3 Obtenção Frequência Cardíaca ............................................................................ 24
4.2 Dispositivos Móveis 1 e 2 ........................................................................................... 26
4.3 Servidor ....................................................................................................................... 27
4.4 Banco de Dados ........................................................................................................... 27
5. Implementação .................................................................................................................... 29
6. Planejamento ....................................................................................................................... 30
7. Testes e Resultados ............................................................................................................. 30
8. Conclusão ............................................................................................................................ 33
9. Trabalhos Futuros ................................................................................................................ 34
REFERÊNCIAS .......................................................................................................................... 35
i
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
A Ampère
ADC Analog-to-Digital Converter
BPM Batimentos Por Minuto
DC Direct Current
g Aceleração Gravitacional
Hz Hertz
I2C Inter-Intergrated Circuit
IDE Integrated Development Environment
LED Light Emitting Diode
m Metro
PCI Placa de Circuito Impresso
PWM Pulse Width Modulation
SPI Serial Peripheral Interface
UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter
USART Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter
V Volt
XML Extensible Markup Language
ii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Visão Geral do Projeto ................................................................................................. 3
Figura 2: Diagrama em Blocos do Projeto .................................................................................... 5
Figura 3: Diagrama Esquemático completo do Projeto ................................................................. 8
Figura 4: Ilustração do microcontrolador PIC18F4550 ................................................................ 9
Figura 5: Botão de Emergência ................................................................................................... 10
Figura 6: Monitoramento da Bateria ........................................................................................... 11
Figura 7: Diagrama esquemático do microcontrolador PIC18F4550.......................................... 12
Figura 8: Acelerômetro MMA7260Q ......................................................................................... 14
Figura 9: Diagrama esquemático – Placa de Acelerômetro DC-SS009 ...................................... 15
Figura 10: Diagrama esquemático – Módulo de Frequência Cardíaca RMCM-01 ..................... 17
Figura 11: Diagrama esquemático – Módulo Bluetooth RN-41 ................................................. 19
Figura 12: LM317 - Regulador de Corrente ................................................................................ 20
Figura 13: Esquemático do circuito do Carregador e da Bateria................................................. 21
Figura 14: Firmware – Fluxograma do Microcontrolador PIC18F4550 ..................................... 22
Figura 15: Aplicativo instalado no Celular ................................................................................. 27
Figura 16: Dados relacionados ao estado do Idoso ..................................................................... 28
Figura 17: Hardware - Implementação na Protoboard e em PCI ................................................ 29
Figura 18: Equipamento Completo ............................................................................................. 29
Figura 19: Cronograma do Projeto .............................................................................................. 30
iii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Configuração da Comunicação Serial ......................................................................... 12
Tabela 2: Acelerômetros - Faixa de Medição (CUNHA, 2008) .................................................. 14
Tabela 3: Acelerômetro MMA7260Q - Descrição dos pinos g-Select (FREESCALE, 2005) .... 15
Tabela 4: Características Gerais da Bateria, da Fonte Chaveada e do conector .......................... 20
Tabela 5: Consumo Real Total do Hardware .............................................................................. 32
iv
RESUMO
Segundo pesquisas realizadas, o acompanhamento e cuidados de idosos é uma
tarefa cada vez mais difícil nos dias de hoje, devido ao ritmo de vida acelerado, fazendo
com que seja difícil manter o equilíbrio entre os compromissos de trabalho e a família
ou assumir elevados custos para contratar alguém para cuidar de idosos, podendo ser
inviável financeiramente, mesmo que seja num curto período. Ao pensar neste
problema, o projeto visa projetar e implementar um equipamento de fácil utilização,
oferecendo maior flexibilidade e comodidade aos consumidores finais, permitindo
alterações futuras de acordo com as necessidades do cliente e o avanço tecnológico.
O projeto consiste de um equipamento capaz de monitorar e detectar quedas de
idosos e a sua frequência cardíaca, 24 horas por dia. Verificando a ocorrência de uma
queda ou uma alteração na frequência cardíaca ou ainda pelo acionamento de um botão
de pânico, o equipamento é capaz de alertar e solicitar auxílio no caso de uma
emergência. O equipamento é carregado pela pessoa na forma de um cinto, contendo
um botão de emergência, sensores para detecção da queda e da posição do idoso e um
módulo de frequência cardíaca acompanhado de uma cinta de frequência cardíaca.
Palavras-chave: Quedas de idosos, detector de quedas, cinta de frequência cardíaca.
v
ABSTRACT
According to surveys, monitoring and care of the elderly is an increasingly
difficult task nowadays due to the accelerated pace of life, making it difficult to
maintain the balance between work and family commitments or take costly to hire
someone to care for the elderly, may be financially unfeasible, even in a short period.
When thinking about this problem, the project aims to design and implement user-
friendly equipment, offering greater flexibility and convenience to consumers, allowing
future changes according to customer needs and technological advancement.
The project consists of equipment able to monitor and detect falls in the elderly
and their heart rate, 24 hours a day. Checking the occurrence of a fall or a change in
heart rate or by pressing a panic button, the equipment is able to warn and request
assistance in case of an emergency. The equipment is loaded by the person in the form
of a belt containing an emergency button, sensors for drop detection and position of the
elderly and a heart rate module accompanied by a Polar heart rate.
Keywords: Falls in the elderly, falls detector, Polar heart rate.
1
1. Introdução
1.1 Queda de Idosos
A queda é o deslocamento não intencional do corpo para um nível inferior à posição
inicial com incapacidade de correção em tempo hábil, determinado por circunstâncias
multifatoriais comprometendo a estabilidade (PEREIRA, 2001).
Segundo a Sociedade Brasileira de Geriatria e Gerontologia - SBGG, quedas e as
consequentes lesões resultantes constituem um problema de saúde pública e de grande
impacto social enfrentado hoje por todos os países em que ocorre expressivo
envelhecimento populacional. A queda é o mais sério e frequente acidente doméstico
que ocorre com os idosos e a principal etiologia de morte acidental em pessoas acima de
65 anos. A estimativa da incidência de quedas por faixa etária é de 28% a 35% nos
idosos com mais de 65 anos e 32% a 42% naqueles com mais de 75 anos (SBGG,
2008).
A prevenção da queda é de grande importância pelo seu potencial na redução da
morbidade e da mortalidade, dos custos hospitalares e o asilamento consequentes. Desta
forma, o projeto visa a construção de um equipamento capaz de monitorar e detectar
quedas de idosos, bem como a sua frequência cardíaca, 24 horas por dia contribuindo e
melhorando a saúde como um todo, bem como a qualidade de vida do idoso.
Existem alguns projetos similares acadêmicos e de mercado, como: Tele Help,
Sistema Detector de Quedas e Home Angels. (colocar as referências e explicar
sucintamente o que cada um faz para diferenciar deste projeto, nacional ou não? Mostrar
o diferencial deste projeto. Pode justificar em termos de custos ou tecnológico)
O Tele Help é um serviço de tele assistência que funciona utilizando um painel
instalado em uma residência e um botão de emergência pessoal, sem fio, em forma de
colar ou pulseira, permitindo que, com um toque, o cliente solicite auxílio no caso de
uma emergência. O painel utiliza a linha telefônica para enviar sinais de emergência
para uma central de atendimento 24h (TELE HELP, 2011).
O Sistema Detector de Quedas é um Trabalho de Conclusão de Curso que visa a
construção de um sistema automatizado que detecta quedas de pessoas, e que, caso a
2
pessoa que sofreu a queda não consiga levantar-se ou pedir ajuda o sistema
automaticamente envia um SMS (Short Message Service) para um telefone pré-
determinado (MIRANDA, 2008).
A Home Angels é uma rede de franqueados que tem como foco a prestação de
assistência emocional e física aos seus clientes. (HOME ANGELS, 2011).
1.2 Android
O mercado de celulares está crescendo cada vez mais. Estudos mostram que hoje em
dia mais de 3 bilhões de pessoas possuem um aparelho celular, e isso corresponde a
mais ou menos metade da população mundial.
Usuários comuns estão procurando cada vez mais celulares com diversos recursos
como câmeras, bluetooth, ótima interface visual, GPS, acesso a internet e e-mails, e TV
digital. Assim aplicações executadas em um celular podem estar literalmente conectadas
e online, sincronizando informações diretamente de um servidor confiável (LECHETA,
2010).
O Android é a resposta do Google para ocupar esse espaço. Ele consiste em uma
nova plataforma de desenvolvimento para aplicativos móveis, baseada em um sistema
operacional Linux, com diversas aplicações já instaladas e, ainda, um ambiente de
desenvolvimento bastante poderoso, ousado e flexível (LECHETA, 2010).
Por reunir todas estas características, o Android foi escolhido como o Sistema
Operacional dos Dispositivos Móveis (celulares) utilizados no projeto.
3
2. Especificação Técnica
2.1 Visão Geral do Projeto
O projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um equipamento capaz de
monitorar e detectar quedas de idosos e a sua frequência cardíaca, 24 horas por dia.
Verificando a ocorrência de uma queda ou uma alteração na frequência cardíaca ou
ainda pelo acionamento de um botão de pânico, o equipamento alerta e solicita auxílio
no caso de uma emergência.
O equipamento possui um hardware carregado pela pessoa na forma de um cinto.
Este contém um botão de emergência, um sensor de aceleração e um módulo de
frequência cardíaca para monitorar o estado do idoso. As informações do estado do
idoso são digitalizadas e processadas pelo hardware. Em seguida são transmitidas para o
dispositivo móvel 1 via comunicação bluetooth. O dispositivo móvel 1 é encarregado de
receber os dados transmitidos pelo hardware e enviá-los via internet para um servidor.
Após receber estes dados, o servidor os interpreta e armazena em um banco de dados,
disponibilizando para o dispositivo móvel 2 sempre que este solicite. A figura 1 ilustra a
visão geral do projeto.
Figura 1 - Visão Geral do Projeto
4
2.2 Diagrama em Blocos
A figura 2 apresenta o digrama em blocos do projeto.
5
Figura 2: Diagrama em Blocos do Projeto
6
2.3 Planejamento de validação e experimentação
Descrição de avaliação do funcionamento do Hardware e do Software:
- Microcontrolador:
O microcontrolador deve receber informações analógicas e digitais do
acelerômetro, do módulo de frequência cardíaca, do botão de emergência e
detectar o estado da bateria.
Feito isso, deve fazer o processamento de cada informação, detectando a
ocorrência de uma queda, da posição ou uma alteração na frequência cardíaca do
idoso ou ainda o acionamento do botão de emergência.
Em seguida, deve enviar comandos referentes às informações
processadas para o dispositivo móvel 1 utilizando a comunicação serial.
- Acelerômetro:
O sensor é utilizado para captura da posição e aceleração do paciente. A sua
transmissão de dados é analógica. O sensor deve ter 3 Eixos (x, y, z) para obtenção de
todos movimentos do paciente e deve ter alta sensibilidade (800 mV/g A=1.5g).
- Cinta de Frequência Cardíaca Polar:
A Cinta de Frequência Cardíaca Polar será utilizada para aquisição de frequência
cardíaca. Ela deve enviar um pulso a cada batimento cardíaco para o módulo de
frequência cardíaca.
- Módulo de Frequência Cardíaca:
Este dispositivo deve receber na entrada um pulso eletromagnético e enviar para
o microcontolador um sinal indicando a ocorrência de um batimento cardíaco.
- Dispositivo Móvel 1 (Celular):
Deverá ser utilizado um celular para transmissão de dados do hardware para o
servidor, utilizando um canal de dados. Ele deverá ter acesso a Internet, ter
comunicação Bluetooth e um software para o gerenciamento dos dados recebidos do
microcontrolador e da internet.
7
- Dispositivo Móvel 2 (Celular):
O Dispositivo Móvel 2 (Celular) deverá ter um aplicativo instalado com acesso à
Internet para que possa solicitar e receber do Servidor informações atualizadas do
estado do paciente (idoso). Estas informações devem ser visualizadas na tela do celular.
O aplicativo deverá alertar caso haja a ocorrência de uma queda do idoso ou se for
pressionado o botão de emergência.
- Servidor:
O Servidor deverá receber os comandos enviados pelo dispositivo móvel 1,
interpretá-los e os armazenar no Banco de Dados. O Servidor deverá gerenciar o Banco
de Dados, podendo assim inserir, remover e consultar temporariamente os dados
armazenados. O Servidor deverá também disponibilizar informações para o dispositivo
móvel 2 sempre que este solicite.
8
3. Hardware
3.1 Diagrama Esquemático
Na figura 3 pode ser observado o diagrama esquemático do projeto.
Figura 3: Diagrama Esquemático completo do Projeto
9
3.2 Hardware – Características
3.2.1 Microcontrolador PIC18F4550:
O microcontrolador PIC18F4550 é o responsável pelo controle de todas as ações
do hardware. Ele faz a aquisição, digitalização, processamento e envio de dados
relacionados à queda, posição e frequência cardíaca do idoso, verificação do botão de
emergência e o monitoramento do estado da bateria.
Para o projeto, o microcontrolador PIC18F4550 é alimentado com uma tensão
de +5 V no pino 1 MCLR/Vpp e a sua frequência de clock é de 20 MHz. Na figura 4
pode-se observar o microcontrolador PIC18F4550.
Figura 4: Ilustração do microcontrolador PIC18F4550
Para a aquisição de dados relacionados à queda e posição do idoso, são
utilizadas 3 entradas analógicas do PIC18F4550, respetivamente, AN0, AN1 e AN3.
Estas entradas recebem sinais analógicos vindos do sensor acelerômetro MMA7260Q.
A entrada AN0 recebe o sinal referente ao eixo X, a entrada AN1 recebe o sinal
referente ao eixo Y e a entrada AN3 recebe o sinal referente ao eixo Z. Estes sinais
analógicos são convertidos para sinais digitais utilizando o módulo A/D interno do
PIC18F4550. Após convertidos, são tratados pelo firmware gravado no
microcontrolador e enviados para o dispositivo móvel 1 (figura 2) utilizando
comunicação serial.
PIC18F4550
10
Para a aquisição de dados relacionados à frequência cardíaca do idoso, é
utilizada a entrada RB7 do microcontrolador. Esta entrada recebe pulsos positivos
vindos do módulo de frequência cardíaca RMCM-01. Cada pulso gerado pelo módulo
RMCM-01 representa um batimento cardíaco, tendo uma largura de 1 ms e tensão de 3
V. Após a entrada RB7 receber o pulso positivo, o microcontrolador calcula o valor
atual da frequência cardíaca com base no tempo de intervalo entre os pulsos enviados
pelo módulo RMCM-01. Este cálculo inclui verificações de erro, para garantir uma
leitura confiável e estável da frequência cardíaca. Por fim, um dado contendo o valor
atual da frequência cardíaca é enviado para o dispositivo móvel 1 utilizando a
comunicação serial do microcontrolador.
Para verificar se foi ou não pressionado o botão de emergência (botão pânico), é
utilizada a entrada RB5 do microcontrolador. Esta entrada recebe nível lógico alto '1' ou
baixo '0' vindo da chave 1. Se a chave1 não é pressionada, a entrada RB5 recebe +5V
por meio do resistor de pull up, indo para o nível lógico '1' (figura 5). Quando a chave1
é pressionada, a entrada RB5 é ligada ao GND, recebendo o nível lógico '0'. Quando a
chave1 é liberada, a entrada RB5 retorna para o nível lógico '1'. O firmware gravado no
microcontrolador verifica o estado da entrada RB5. Se RB5 recebe nível lógico '0',
significa que o botão de emergência foi pressionado, enviando a informação de
emergência para o dispositivo móvel 1 via comunicação serial.
Figura 5: Botão de Emergência
Para verificar o estado da bateria que alimenta todo o circuito, isto é, se a bateria
está carregada ou fraca, é utilizada a entrada RA5/LVDIN do microcontrolador. Esta
entrada recebe a tensão positiva (4.8V) da bateria. O PIC18F4550 possui um módulo
que detecta uma determinada tensão, chamado de High/Low-Voltage Detect module
(HLVD) (MICROCHIP, 2009). Este é um circuito programável que permite especificar
uma determinada tensão para ser detectada. Caso seja detectada a tensão, a execução do
11
programa desvia para o endereço do vetor de interrupção e o software responderá à
interrupção. No projeto, para sinalizar a ocorrência de bateria fraca é acionado um LED
amarelo e um sinalizador sonoro - Buzzer no hardware, como mostra a figura 6. Um
dado indicando o estado da bateria é enviado para o dispositivo móvel 1 utilizando
comunicação serial.
Figura 6: Monitoramento da Bateria
O envio de dados no microcontrolador, relacionados à queda do idoso, posição
do idoso, frequência cardíaca do idoso, verificação do botão de emergência e
monitoramento da bateria, é feito utilizando comunicação serial. O microcontrolador
envia dados para o módulo Bluetooth que em seguida envia os mesmos dados para o
dispositivo móvel 1. A comunicação serial utilizada para transmissão de dados entre o
microcontrolador e o módulo Bluetooth é do tipo UART (Universal Asynchronous
Receiver Transmitter). A comunicação serial no microcontrolador é feita utilizando os
pinos RC6/TX para transmissão de dados e RC7/RX para recepção de dados. Visto que
a tensão máxima suportada pelos pinos de entrada do Módulo Bluetooth é de 3,6V e a
tensão dos pinos de saída do PIC18F4550 é de 5V, foi inserido um divisor de tensão
entre os pinos RC6/TX do PIC18F4550 e RX do Módulo Bluetooth, tornando possível a
transmissão de dados do microcontrolador para o Módulo Bluetooth sem que haja danos
no pino de entrada RX do Módulo Bluetooth. O Apêndice A ilustra a comunicação
serial entre o microcontrolador e o Módulo Bluetooth utilizando um divisor de tensão e
os cálculos do divisor de tensão.
Buzzer
LED
Pino RA5/LVDIN
12
As configurações utilizadas para a comunicação serial são mostradas na tabela
abaixo.
Configurações Valor
Baud Rate (Taxa de transmissão) 115200
Paridade Nenhum
Bits de Dados 8
Bit de Parada 1
Tabela 1: Configuração da Comunicação Serial
As saídas RB1, RB2 e RB4 do microcontrolador, são conectadas aos LEDs L1,
L2 e L3. Estes LEDs são utilizados para sinalizar determinada ocorrência relacionada
com estado do idoso, estado da bateria e estado da transmissão e recepção de dados.
Na figura 7 pode ser observado com detalhe o diagrama esquemático do
microcontrolador.
Figura 7: Diagrama esquemático do microcontrolador PIC18F4550
13
Características do PIC18F4550:
- Tensão de alimentação: +2V à +5.5V
- Consumo de corrente: ±20 mA
- Portas I/O: Portas A, B, C, D e E
- Módulo (A/D) resolução 10 bits: 13 canais de entrada
- Timers: Timer0, Timer1, Timer2 e Timer3
- Comunicação Serial: USART, 1-MSSP(SPI/I2C)
3.2.2 Acelerômetro MMA7260Q:
Os acelerômetros são dispositivos capazes de medir a aceleração de um corpo.
Como a oferta destes dispositivos tem aumentado, o número de aplicações para eles
também tem crescido na mesma proporção (CUNHA, 2008).
A especificação de um acelerômetro é composta por diversas características, tais
como a quantidade de eixos que possui, a sua faixa de medição, a tolerância e o formato
da saída.
Quanto à quantidade de eixos, o modo de construção do dispositivo permite que
ele forneça informações em até 3 eixos simultaneamente, geralmente chamados pelos
fabricantes de X, Y e Z. Alguns modelos medem apenas 1 ou dois eixos. A faixa de
medição informa qual é a capacidade de medição do sensor, com valores negativos
(desaceleração) e positivos (aceleração). Esta faixa será importante para determinar em
qual aplicação o sensor pode ser utilizado. A sensibilidade informa qual a resolução
mínima que o sensor fornece. Pode ser um limitante para a aplicação, por isto é um
parâmetro importante. Quanto ao formato da saída, alguns sensores têm saída analógica
(cuja tensão é proporcional ao valor da aceleração), digital (com um determinado
número de bits de resolução e utilizando comunicação serial SPI ou I2C) ou PWM
(modulada de acordo com a aceleração) (CUNHA, 2008).
14
Tabela 2: Acelerômetros - Faixa de Medição (CUNHA, 2008)
O acelerômetro MMA7260Q é do tipo capacitivo de 3 eixos (X, Y, Z) com 4
sensibilidades (1.5g, 2g, 4g, 6g), permitindo assim, selecionar a sensibilidade. A sua
transmissão de dados (X, Y, Z) é na forma analógica. O acelerômetro é alimentado com
uma tensão de +3.3 V. Ele possui Sleep Mode que reduz o consumo de corrente
consideradamente tornando-se ideal para eletrônicos portáteis alimentados por bateria
(FREESCALE, 2005).
Figura 8: Acelerômetro MMA7260Q
O sensor é utilizado no projeto para a captura da posição e aceleração do
paciente. Para realizar a interface entre o acelerômetro MMA7260Q e o
microcontrolador PIC18F4550 é utilizada a placa DC-SS009, ilustrada nas figuras 14 e
15. O envio de informações relacionados à queda e posição do idoso, é feito utilizando 3
saídas do acelerômetro MMA7260Q, nomeadamente, XOUT, YOUT e ZOUT. Estas saídas
enviam sinais analógicos para o microcontolador PIC18F4550. A saída XOUT envia o
sinal referente ao eixo X, a saída YOUT envia o sinal referente ao eixo Y e a saída ZOUT
15
envia o sinal referente ao eixo Z. Após o microcontrolador receber os sinais analógicos,
estes são convertidos para sinais digitais e são tratados pelo firmware gravado no
microcontrolador. A configuração da sensibilidade no acelerômetro para captura da
aceleração e posição do idoso é de 1.5g. Isto significa que g-Rang é de 1.5g e a
sensibilidade é de 800 mV/g. Para configurar a sensibilidade do acelerômetro são
utilizados 2 pinos, g-Select1 e g-Select2. Estes pinos recebem nível lógico baixo '0',
configurando assim, a sensibilidade do acelerômetro para 1.5g conforme a tabela 3 de
configuração.
Tabela 3: Acelerômetro MMA7260Q - Descrição dos pinos g-Select (FREESCALE, 2005)
No Apêndice B é ilustrado o diagrama de pinos do acelerômetro MMA7260Q e
o layout da placa de acelerômetro DC-SS009.
Na figura 9 pode ser observado com detalhe o diagrama esquemático do
acelerómetro.
Figura 9: Diagrama esquemático – Placa de Acelerômetro DC-SS009
16
Características Elétricas:
- Transmissão de dados de forma analógica
- 3 Eixos (x, y, z)
- Sensibilidade (1.5g/ 2g/ 4g/ 6g)
- Tensão de alimentação: 2.2 V – 3.6 V
- Consumo de corrente: 500 uA
- Sleep Mode: 3 uA
- Alta Sensibilidade (800 mV/g A=1.5g)
3.2.3 Módulo de Frequência Cardíaca RMCM-01 Receptor:
Este é um módulo utilizado para a monitoração da freqüência cardíaca. Este
dispositivo funciona com qualquer cinta de frequência cardíaca marca Polar (POLAR,
2011), indicando a ocorrência de um batimento cardíaco. A Cinta Polar transmissor
detecta cada batimento cardíaco através de dois eletrodos com precisão de ECG e
transmite as informações da frequência cardíaca sem fio para o módulo receptor
RMCM-01 com a ajuda de transmissor de radiofrequência de baixa frequência. O
módulo RMCM-01 receptor recebe a transmissão e envia um pulso digital
correspondente a cada batimento cardíaco para o microcontrolador. As bobinas da Cinta
Polar transmissor e do módulo RMCM-01 receptor devem estar alinhadas
paralelamente, para que se obtenha um ótimo desempenho. Para enviar as informações
da frequência cardíaca para o microcontrolador, é utilizada a saída HR do módulo
RMCM-01 receptor, que gera pulsos positivos. Cada pulso gerado pela saída HR
representa um batimento cardíaco, tendo uma largura de 1 ms e tensão de 3 V. O
módulo RMCM-01 receptor é alimentado com uma tensão de +3.3 V no pino VCC. A
frequência de transmissão entre a Cinta Polar transmissor e o módulo RMCM-01
receptor é de 5.5 kHz.
No Apêndice C pode ser visualizado o diagrama de pinos do módulo de
frequência cardíaca RMCM-01.
17
Na figura 10 pode ser observado com detalhe o diagrama esquemático do
módulo de frequência cardíaca.
Figura 10: Diagrama esquemático – Módulo de Frequência Cardíaca RMCM-01
Características Elétricas:
- Distância de transmissão: 80 cm
- Tensão de alimentação: 2.5 V – 3.4 V
- Consumo de corrente: 60 uA
- Frequência de recepção: 5.5 kHz
3.2.4 Módulo Bluetooth RN-41:
O módulo Bluetooth RN-41 é utilizado no projeto para a transmissão/recepção
de dados entre o microcontrolador PIC18F4550 e o dispositivo móvel 1 via bluetooth. A
transmissão/recepção de dados entre o módulo Bluetooth e o microcontrolador, é feita
utilizando comunicação serial. O tipo de comunicação serial utilizada entre o módulo
Bluetooth e o microcontrolador é a UART. O módulo Bluetooth recebe dados do
microcontrolador, em seguida faz o envio dos mesmos para o dispositivo móvel 1 e
vice-versa. A comunicação serial no módulo Bluetooth é feita utilizando os pinos TX
para transmissão de dados e RX para recepção de dados.
18
Na realização da conexão, por definição, o dispositivo Roving Networks
apresenta-se sob o diretório de dispositivos Bluetooth como serviço Serial Port Profile
(SPP) "FireFly-ABCD", onde "Firefly" é o tipo de dispositivo Roving Networks e
"ABCD" são os últimos quatro nibbles do endereço MAC Bluetooth (ROVING
NETWORKS, 2009). A chave de acesso (Pass Key) é uma sequência de caracteres
alfanuméricos, de 1 a 16 caracteres. Durante o processo de pareamento inicial, este
código é inserido em ambos os lados da conexão Bluetooth, e deve corresponder para
completar o pareamento. Esta chave de acesso é usada para criar uma chave de ligação
segura, que é então armazenada em ambos os dispositivos. Após as subsequentes
tentativas de ligação, as chaves de ligação são comparadas e devem corresponder antes
que continue a conexão. O Passkey padrão é "1234". O modo de operação utilizado no
projeto foi o modo escravo (Slave mode). Este é o modo padrão, e permite que outros
dispositivos Bluetooth possam descobrir e se conectar ao dispositivo. Conexões de saída
também podem ser feita neste modo (ROVING NETWORKS, 2009).
Para que seja realizada a comunicação serial, as configurações da comunicação
serial do microcontrolador e do dispositivo móvel 1 devem coincidir com as
configurações do módulo Bluetooth. No projeto, são utilizadas as configurações por
definição, como:
• Taxa de transmissão 115.200 bps
• 8 bits de dados
• Nenhuma Paridade
• 1 bit de parada
• Controle de fluxo por hardware
O módulo Bluetooth RN-41 é alimentado com uma tensão de +3.3 V e tem um
consumo de corrente de 25 mA.
O Apêndice D ilustra o diagrama de pinos do módulo Bluetooth RN-41.
19
Na figura 11 pode ser observado o diagrama esquemático do módulo bluetooth.
Figura 11: Diagrama esquemático – Módulo Bluetooth RN-41
Características Elétricas:
- Tensão de alimentação: 3 V – 3.6 V
- Consumo de corrente: 25 mA
- Comunicação Serial: UART
3.2.5 Bateria:
Para o projeto foi utilizada uma bateria de 4,8V x 600 mAh, responsável pela
alimentação de todo circuito eletrônico.
O circuito eletrônico foi projetado para carregar também a bateria. Neste circuito
foi utilizado o componente LM317.
20
Figura 12: LM317 - Regulador de Corrente
Para carregar a bateria são utilizados uma fonte chaveada DC com saída de 9V x
0.7A e um Plug Conector Jack J4. Na tabela 4 são apresentadas as características gerais
relacionadas a bateria, a fonte chaveada e o conector de entrada da alimentação.
Componentes Características Gerais
Bateria Pack NiCd 4,8V 600mAh 4x1x1 2/3600
Fonte Chaveada DC
Entrada: 100 – 240VAC
Frequência: 50/60 Hz
Saída: 9 V – 0.7 A
Plug Conector Jack J4
Tabela 4: Características Gerais da Bateria, da Fonte Chaveada e do conector
21
Na figura 13 pode ser observado o circuito que carrega a bateria.
Figura 13: Esquemático do circuito do Carregador e da Bateria
4. Software
Nesta sessão serão abordados todos os processos de digitalização, processamento,
envio e armazenamento de dados relacionados ao estado do idoso.
4.1 Firmware do Microcontrolador:
No microcontrolador PIC18F4550 é gravado um firmware responsável pelo controle
de todas as ações do hardware. Ele contém algoritmos utilizados para o tratamento da
aquisição, digitalização, processamento e envio de dados relacionados à queda, posição
e frequência cardíaca do idoso, bem como a verificação do botão de emergência e do
estado da bateria.
O firmware foi desenvolvido na linguagem de programação C. O compilador
utilizado para o desenvolvimento do firmware foi o PCWHD IDE Compiler.
No firmware foram configurados o Watch Dog, o Reset, o Timer, o ADC,
Interrupções e a Comunicação Serial.
22
4.1.1 Fluxograma:
Início
Inclusão de bibliotecasInicialização de registradores
Configurações de Portas, Timers, Interrupções, Ads, Serial
Ocorrência deWDT ?
Inicialização de VariáveisInicialização de registradores referentes à Interrupções
e AdsIdentificação do Dispositivo
NÃO
Ocorrência deInterrupção ?
Trava o programa Aguarda estouro do
WDTSIM
Leitura Acelerômetro (eixos x, y e z)Leitura Frequência Cardíaca
Leitura Nível da Bateria
NÃO
1SIM
Fim
Envio de Dados
Figura 14: Firmware – Fluxograma do Microcontrolador PIC18F4550
O Fluxograma acima apresentado, representa o firmware gravado no
microcontrolador. O bloco 1 no fluxograma representa a passagem de dados em função
da ocorrência de interrupção, para arquivos com métodos responsáveis por processar
cada tipo de ocorrência relacionada com a leitura do acelerômetro, leitura da frequência
23
cardíaca, leitura do nível da bateria, acionamento do botão de emergência e
transmissão/recepção de dados pela serial.
4.1.2 Detecção da Queda e Posição do Idoso:
A detecção da queda do idoso é demonstrada pelo cálculo da Energy Expenditure
(Gasto de Energia) (FREESCALE 2005).
O Gasto de Energia é a soma da integração do quadrado da aceleração dinâmica da
pessoa durante o tempo especificado:
(1)
A constante α no caso, é igual a 1. O cálculo do Gasto de Energia produzirá um
valor a partir de uma janela de tempo de 0,8 segundos.
A detecção de uma queda de humanos é realizada comparando o valor do Gasto de
Energia dentro de uma janela de 0,8 segundos com um limite específico obtido por
experimentos (FREESCALE, 2005).
O algoritmo que efetua o cálculo para a detecção de quedas pode ser visto pelo
trecho de programa (Função Queda) a seguir:
Função Queda:
void mostra_VG1(long valor0, long valor1, long valor3)
{
//Em pé
if(((valor0 > 0b0111001101)&&(valor0 < 0b0111110110))&&((valor1 > 0b0100101001)&&(valor1 <
0b0101111011))) // Se (0.75<X(g)<1) e ((-0.25<Y(g)<0) ou (0<Y(g)<0.25))
{
Estado_Acel=1;
}
else
{
if(((valor0 > 0b0101111011)&&(valor0 < 0b0111001101))&&
(((valor1 > 0b0011010111)&&(valor1 < 0b0100101001))||((valor1 > 0b0101111011)&&(valor1 <
0b0111001101)))) // Se (0.75<X(g)<1) e ((-0.25<Y(g)<0) ou (0<Y(g)<0.25))
{
Estado_Acel=2;
}
else
{
//Deitado
if(((valor0 > 0b0100101001)&&(valor0 < 0b0101111011))&&
(((valor1 > 0b0010101110)&&(valor1 < 0b0011010111))||((valor1 > 0b0111001101)&&(valor1 <
0b0111110110)))) // Se (0.75<X(g)<1) e ((-0.25<Y(g)<0) ou (0<Y(g)<0.25))
{
Estado_Acel=3;
24
}
else
{
//Queda
if((valor0 >= 0b1000111000)||(valor1 >= 0b1000111000)) // Se Queda
{
delay_ms(10);
//leitura adc: Eixos X e Y
//-----------------------------
set_adc_channel(0);
delay_us(10);
value0 = read_adc();
set_adc_channel(1);
delay_us(10);
value1 = read_adc();
//-----------------------------
if((valor0 >= 0b1000111000)||(valor1 >= 0b1000111000))
{
//Confirmação do estado DQ. Informa o Estado DQ.
Estado_Acel=4;
alarme_disp = 1;
}
value0=0;
value1=0;
}
else
{
Estado_Acel=0;
}
}
}
}
}
4.1.3 Obtenção Frequência Cardíaca:
Para obter a Frequência Cardíaca ou batimentos por minuto (BPM) do idoso o
microcontrolador deve realizar os seguintes passos:
1. Receber os pulsos elétricos que correspondem aos batimentos do coração do
Módulo de Frequência Cardíaca Receptor
2. Calcular os tempos entre os pulsos
3. Realizar as verificações de erro
4. Calcular a frequência cardíaca
25
5. Enviar a frequência cardíaca para o Dispositivo Móvel 1.
O algoritmo que efetua o cálculo dos batimentos cardíacos pode ser visto pelo
trecho de programa (Função BPM) a seguir:
Função BPM:
void P_FC(void)
{
if(EstadoBPM==1)
{
if(displayBPMFlag == 1)
{
DisplayBPMFlag=0;
if((CNT>250) && (CNT<2000))
{
BPM=60000/CNT;
timems=CNT;
vBPM[i]=BPM;
i++;
if(i==5) // Se 5 valores de BPM armazenados
{
int g;
int16 val_medBPM=0;
for(g=0;g<5;g++)
{
val_medBPM=val_medBPM+vBPM[g];
}
MedBPM=val_medBPM/5;
i=0;
Ind_Est_FC=1;
Estado_FC=MedBPM;
}
}
else
{
BPM=0;
MedBPM=0;
timems=0;
Ind_Est_FC=1;
Estado_FC=MedBPM;
}
delay_ms(50);
26
}
}
else
{
Ind_Est_FC=0;
}
}
4.2 Dispositivos Móveis 1 e 2:
Para o projeto foram utilizados dois Dispositivos Móveis, 1 e 2, sendo dois
celulares.
O Dispositivo Móvel 1 é utilizado pelo idoso. Nele é instalado um aplicativo,
encarregado de receber dados do hardware transmitidos por Bluetooth e em seguida
enviá-los para um servidor utilizando a Internet.
O Dispositivo Móvel 2 é utilizado pela pessoa responsável pelo idoso. No celular é
instalado um aplicativo com acesso à Internet sendo possível solicitar e receber de um
Servidor, informações atualizadas do estado do paciente (idoso). Estas informações
correspondem à queda, posição, frequência cardíaca do idoso, ao uso do botão de
emergência e ao estado da bateria, e podem ser visualizadas na tela do celular. O
aplicativo alerta o usuário (pessoa responsável pelo idoso) caso haja a ocorrência de
uma queda, alteração na frequência cardíaca do idoso, se for pressionado o botão de
emergência ou se a bateria do hardware estiver fraca.
Os Dispositivos Móveis 1 e 2 utilizam o Sistema Operacional Android. O aplicativo
instalado nos Dispositivos Móveis 1 e 2 é desenvolvido na linguagem de programação
Java e em XML.
No Apêndice F podem ser visualizadas algumas das telas que compõem o aplicativo
instalado nos Dispositivos Móveis 1 e 2.
27
Figura 15: Aplicativo instalado no Celular
4.3 Servidor:
O Servidor recebe comandos enviados pelo Dispositivo Móvel 1. , interpreta estes
comandos, extraindo deles as informações relacionadas ao estado do idoso e as
armazena em um Banco de Dados. O Servidor gerencia este Banco de Dados, podendo
assim inserir, remover e consultar temporariamente os dados armazenados. O Servidor
também disponibiliza informações para o Dispositivo Móvel 2 sempre que este solicita.
Para realizar a comunicação dos Dispositivos Móveis 1 e 2 com o Servidor foi utilizada
a arquitetura Cliente-Servidor. O Servidor faz a utilização de Threads, permitindo
solicitações de vários clientes. O Servidor foi desenvolvido em linguagem Java.
4.4 Banco de Dados:
No Banco de Dados são armazenadas todas as informações relacionadas ao estado
do idoso. Ele armazena também informações pessoais do idoso e da pessoa responsável
como nome e número de telefone. Estas informações são armazenadas no Banco de
Dados pelo Servidor, que o gerencia, podendo assim inserir, remover e consultar
temporariamente os dados. O sistema gerenciador de banco de dados relacional
utilizado foi o MySQL.
28
Figura 16: Dados relacionados ao estado do Idoso
29
5. Implementação
Figura 17: Hardware - Implementação na Protoboard e em PCI
Figura 18: Equipamento Completo
30
6. Planejamento
O projeto foi desenvolvido por diversas etapas, tendo cada uma delas uma duração e
datas previstas com início e fim. A figura 19 ilustra o cronograma do projeto.
Figura 19: Cronograma do Projeto
7. Testes e Resultados
Durante a implementação do projeto, foram realizados vários testes e obtidos os
seguintes resultados:
- Detecção de Quedas:
Quanto à detecção de quedas, nos testes realizados foram simuladas 10 quedas
obtendo-se 60% de acerto na detecção. No entanto, estes resultados podem ser
melhorados, calibrando o valor de comparação com os resultados obtidos na detecção.
31
- Cinta Polar transmissor e Módulo de Frequência Cardíaca receptor:
A transmissão e recepção de dados entre a Cinta Polar transmissor e Módulo de
Frequência Cardíaca receptor tem um acerto de 100%, desde que as bobinas da Cinta
Polar transmissor e do módulo RMCM-01 receptor estejam alinhadas paralelamente. A
distância máxima obtida na transmissão e recpeção de dados entre a Cinta Polar
transmissor e do módulo RMCM-01 receptor foi de 80 à 90 cm.
- Comunicação Bluetooth:
Nos testes realizados para a transmissão e recepção de dados entre o Módulo
Bluetooth e o Dispositivo Móvel 1, foram feitas 10 tentativas de comunicação
resultando em um acerto de 80%.
- Envio de Dados do Hardware para o Dispositivo Móvel 2:
Nos testes realizados para a transmissão e recepção de dados entre o Dispositivos
Móveis e o Servidor, foram feitas 30 tentativas de comunicação resultando em um
acerto de 100%. O Hardware transmite os dados atualizados do idoso para o Dispositivo
Móvel 1 a cada 5 segundos. O Dispositivo Móvel 1 envia estes dados para o servidor
num tempo máximo de 2 segundo. O Dispositivo Móvel 2 solicita ao servidor os dados
atualizados do idoso a cada 5 segundos. O tempo máximo de envio de dados do servidor
para o Dispositivo Móvel 2 é de 2 segundos.
Portanto, o tempo de transmissão e recepção de dados do Hardware para o
Dispositivo Móvel 2 varia de 7 à 14 segundos.
- Bateria e Consumo do Circuito (Hardware):
A Bateria é carregada com 10% da sua corrente, ou seja, com 60mA. Estando ela
totalmente descarregada, são necessárias 10 horas para carregar completamente.
A tabela abaixo apresenta o resultado de medições feitas para a obtenção do
consumo real total do hardware.
32
Consumo Real Total
Consumo Real de Corrente [mA] Duração (Horas) (Bateria: 4.8V
600mAH)
Valor Mínimo 45 13
Valor Máximo 80 8
Média 62,5 10
Tabela 5: Consumo Real Total do Hardware
Observando os valores na tabela é possível observar que a autonomia da bateria para
o hardware é de até 13 horas. Para se chegar a uma autonomia de 24 horas seria
necessária a obtenção de outra bateria com características ideais. Por questões
relacionadas à inviabilidade no tempo de obtenção da bateria, esta solução não foi
implementada, podendo ser implementada futuramente.
Durante a implementação do projeto, existiram dificuldades, como:
- Problemas de desempenho do microcontrolador, como perdas durante a execução
de uma tarefa ou ao iniciar.
- Problemas de interferência do Módulo de Frequência Cardíaca Receptor.
Para eliminar os problemas de desempenho verificados no microcontrolador foi
trocado o microcontrolador PIC16F877A, inicialmente utilizado no projeto, pelo
PIC18F4550 que tem maior desempenho, maior capacidade de memória e que tem a
mesma disposição de pinos. Também foram configurados no microcontrolador recursos
como o Watch Dog e o Reset. Para eliminação de ruídos foi colocado um filtro
capacitivo (capacitor de 100nF) nos pinos VDD e VCC do microcontrolador e foi
implementado um circuito RC para atrasar o reset no microcontrolador. O circuito RC
pode ser visualizado no Apêndice E.
Para eliminar os problemas de interferência do Módulo de Frequência Cardíaca
Receptor foi blindado o componente RMCM-01.
33
8. Conclusão
O Detector de Queda de Idosos proposto e desenvolvido é um equipamento capaz de
monitorar e detectar quedas de idosos e a frequência cardíaca, 24 horas por dia.
Verificando a ocorrência de uma queda ou uma alteração na frequência cardíaca ou
ainda com um simples toque, o equipamento é capaz de alertar e solicitar auxílio no
caso de uma emergência. O equipamento contém um botão de emergência, sensores
para detecção da queda e da posição do idoso e um módulo de frequência cardíaca
acompanhado de uma cinta de frequência cardíaca. O equipamento também monitora o
estado da bateria do hardware e permite o seu carregamento sem que seja necessário a
sua remoção, utilizando uma Fonte Chaveada DC. O equipamento utiliza dois
Dispositivos Móveis. O Dispositivo Móvel 1 é utilizado pelo idoso e nele é instalado
um aplicativo que recebe dados do hardware transmitidos por Bluetooth, enviando-os
em seguida para um servidor utilizando a Internet. O Dispositivo Móvel 2 é utilizado
pela pessoa responsável pelo idoso. Nele é instalado um aplicativo com acesso à
Internet sendo possível solicitar e receber do Servidor informações atualizadas do
estado do idoso. Estas informações correspondem à queda, posição, frequência cardíaca
do idoso, ao uso do botão de emergência e ao estado da bateria, e podem ser
visualizadas na tela do celular. O aplicativo alerta o usuário (pessoa responsável pelo
idoso) caso haja a ocorrência de uma queda, alteração na frequência cardíaca do idoso,
se for pressionado o botão de emergência ou se a bateria do hardware estiver fraca.
Ambos Dispositivos Móveis utilizam o sistema operacional Android.
O projeto permitiu a apresentação de uma solução prática, fácil de utilizar e com
redução de custos relacionados aos cuidados do idoso, oferecendo mais privacidade,
independência, mobilidade, conforto e segurança para o idoso.
34
9. Trabalhos Futuros
Durante o desenvolvimento deste trabalho observou-se que no equipamento podem
ser agregados outros serviços como:
Monitoramento de pessoas com necessidades especiais como pessoas com
limitação física, gestantes, pessoas em recuperação motora, em recuperação
cirúrgica, com problemas de arritmia ou bebes recém-nascidos.
Criação de uma rede de pessoas cadastradas com um acompanhamento
médico.
Criação de um Banco de informações com sugestões e respostas de
perguntas frequentes, acessadas por internet, sendo este alimentado por
diversos especialistas da área médica, servindo de apoio ao usuário.
35
REFERÊNCIAS
(MICROCHIP, 2009) Microchip Technology Inc., PIC18F2455/2550/4455/4550
DATASHEET, 2009
(POLAR, 2011) RMCM-01 Heart Rate Receiver Component Product code #:
39025074, System Description
(ROVING NETWORKS, 2009) Roving Networks , rn-bluetooth-um, Version 4.77
11/21/2009
http://www.rovingnetworks.com/Docs/Bluetooth-RN-UM.pdf Acessado em:
02/07/2011
(ROVING NETWORKS, 2009) Roving Networks, RN-41, DS-RN41-V3.1 8/4/2009
http://www.rovingnetworks.com Acessado em: 02/07/2011
(FREESCALE, 2005) Freescale Semiconductor, ±1.5g - 6g Three Axis Low-g
Micromachined Accelerometer, MMA7260Q Rev 0, 04/2005
(FREESCALE, 2005) Freescale Semiconductor, Human Fall Detection Using 3-Axis
Accelerometer, MMA7260QHFDRM Rev 2.0, 12/2005
(SURE ELECTRONICS, 2007) Sure Electronics Inc., 3 Axis Acceleration Sensor
Board User’s Guide, Ver 2.0, 2004-2007
(TELE HELP, 2011) Tele Help
http://www.telehelp.com.br/teleassistencia/v2/br/home.aspx Acessado em:
02/09/2011
(HOME ANGELS, 2011) Home Angels
http://www.homeangels.com.br/servicos.asp Acessado em: 16/08/2011
(MIRANDA, 2008) Miranda, A., Marik, P., Sistema Detector de Quedas, Pontifícia
Universidade Católica do Paraná – PUCPR, 2008
36
(PEREIRA, 2001) Pereira SRM, Buksman S, Perracini M, Py L, Barreto KML, Leite
VMM, Quedas em Idosos, 2001
http://www.sosvida.com.br/upload/Art_05.pdf Acessado em: 02/09/2011
(SBGG, 2008) Sociedade Brasileira de Geriatria e Gerontologia, Quedas em Idosos:
Prevenção, 2008
http://www.projetodiretrizes.org.br/projeto_diretrizes/082.pdf Acessado em:
02/09/2011
(LECHETA, 2010) Lecheta, Ricardo R.; Google Android: aprenda a criar aplicações
para dispositivos móveis com o Android SDK; 2. ed. rev. e ampl. São Paulo : Novatec
Editora, 2010.
(CUNHA, 2008) Alessandro F. Cunha Revista Saber Eletrônica Ano 43 - Número 420
Janeiro 2008
http://www.sabereletronica.com.br/files/image/tabela_1_comparativo_acelerome
tros.png Acessado em: 16/09/2011
37
APÊNDICE A - COMUNICAÇÃO SERIAL ENTRE O
MICROCONTROLADOR PIC18F4550 E O MÓDULO
BLUETOOTH RN-41 UTILIZANDO UM DIVISOR DE TENSÃO E
CÁLCULOS
Neste apêndice é ilustrada a comunicação serial entre o microcontrolador e o
módulo bluetooth utilizando um divisor de tensão e também os cálculos do divisor de
tensão.
Figura 1: Comunicação Serial entre o Microcontrolador PIC18F4550 e o Módulo Bluetooth RN-41
utilizando um Divisor de Tensão
38
Figura 2: Esquemático e Cálculos do Divisor de Tensão
39
APÊNDICE B - DIAGRAMA DE PINOS ACELERÔMETRO
MMA7260Q E LAYOUT DA PLACA DE ACELERÔMETRO DC-
SS009
Neste apêndice é ilustrado o diagrama de pinos do acelerômetro MMA7260Q e
layout da placa de acelerômetro DC-SS009.
Diagrama de Pinos:
Figura 1: Diagrama de pinos - Acelerômetro MMA7260Q (FREESCALE, 2005)
Layout – Placa de Acelerômetro DC-SS009:
Figura 2: Layout da parte superior – Placa de Acelerômetro DC-SS009 (SURE ELECTRONICS,
2007)
40
Figura 3: Layout da parte inferior – Placa de Acelerômetro DC-SS009 (SURE
ELECTRONICS, 2007)
41
APÊNDICE C - DIAGRAMA DE PINOS DO MÓDULO DE
FREQUÊNCIA CARDÍACA RMCM-01
Neste apêndice é ilustrado o diagrama de pinos do módulo de frequência
cardíaca RMCM-01.
Diagrama de Pinos:
Figura 1: Diagrama de pinos – Módulo de Frequência Cardíaca RMCM-01 (POLAR, 2011)
42
APÊNDICE D - DIAGRAMA DE PINOS DO MÓDULO DE
BLUETOOTH RN-41
Neste apêndice é ilustrado o diagrama de pinos do módulo Bluetooth RN-41.
Diagrama de Pinos:
Figura 1: Diagrama de pinos – Módulo Bluetooth RN-41 (ROVING NETWORKS, 2009)
43
APÊNDICE E - CIRCUITO RC
Neste apêndice é ilustrado o circuito RC utilizado no projeto para atrasar o reset
no microcontrolador.
Figura 1: MCLR - Circuito RC (MICROCHIP, 2009)
44
APÊNDICE F - TELAS QUE COMPÕEM O APLICATIVO
INSTALADO NOS DISPOSITIVOS MÓVEIS 1 E 2
Neste apêndice são visualizadas algumas das telas que compõem o aplicativo
instalado nos Dispositivos Móveis 1 e 2.
Figura 1: Tela inicial do Aplicativo – Menu inicial
Figura 2: Tela principal do Aplicativo – Monitoramento DQI
Seleciona a Tela Monitoramento DQI
Inicia o monitoramento do idoso
Encerra o monitoramento do idoso
Indica o estado da bateria
Ilustra a posição do idoso
Reinicia o monitoramento do idoso Indica a posição
atual do idoso
Indica a frequência cardíaca do idoso
Indica acionamento do botão de emergência
Indica o estado de conexão com o hardware
Indica a utilização do Bluetooth Indica a utilização de Wi-Fi
para enviar dados do idoso pela internet
45
Figura 3: Tela Monitoramento DQI – Simulação de uma solicitação de emergência
Indica o acionamento do botão de emergência
Tela Vermelha Indica uma emergência
Indica emissão de uma notificação de emergência
