PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO

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1 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Sistema Detector de Quedas (SDQ) Relatório Técnico Final Adriano de Miranda 1, Peter Marik 2 Grupo de Pesquisa em Engenharia de Computação Pontifícia Universidade Católica do Paraná - PUCPR Rua Imaculada Conceição, 1155, Prado Velho Curitiba, PR 1 admpuc, 2 petermarik@gmail.com Percy Nohama Professor Orientador percy.nohama@pucpr.br Documento referente ao 1 Bimestre 2008 Curitiba, 2008

2 Abstract. Fall is a frequent event in the population that brings as many damages for the health of the involved people, as well as financial damages for the society. Prevent the event of a fall becomes a task practically impossible to be done, but detect the event of a fall is possible. Consequently with a fall, appears the necessity in having an efficient and fast assistance. The objective of the present project is construct an automatized system that can detect people s falls, and if the person who suffered the fall does not have physical conditions to arise itself or to ask for any help, the system automatically sends an SMS (Short Message Service) to a telephone previously determined. This system is extremely relevant if related to medical assistance, according to medical studies the first aid after an accident is crucial, as much in the treatment and recovery of the patient as in the attempt to prevent sequels and deaths. The project consists basically of two blocks. The first one, connected to the patient, is composed of two acceleration sensors, which will be fixed on the arm and on the chest. The sensors will send analog signals successively to a microcontroller, that shall be responsible for digitalize these signals received and then process in order to identify the occurrence of a fall. If the incident is detected, the microcontroller sends a command to the second block, by RF transmission. The second block, a mobile structure, consists of an RF receiver responsible to receive the data of the patient s fall. These signals are processed by the microcontroller, which sends commands through serial port to a GPRS modem which will send an SMS to a predetermined telephone. Resumo A queda é um evento freqüente na população que traz tanto prejuízos para a saúde das pessoas envolvidas, como também prejuízos financeiros para a sociedade. Evitar o acontecimento de uma queda torna-se uma tarefa praticamente impossível de ser realizada, mas detectar o acontecimento de uma queda é possível. E na decorrência da queda surge a necessidade de se ter um atendimento rápido e eficaz. O objetivo do presente projeto é construir um sistema automatizado que possa detectar quedas de pessoas, e caso a pessoa que sofreu a queda não consiga levantar-se ou pedir ajuda o sistema automaticamente enviará um SMS (Short Message Service) para um aparelho de telefone pré-determinado. Este sistema é extremamente relevante se 2

3 considerado o tempo de atendimento médico, pois de acordo com estudos médicos o tempo de atendimento logo após um acidente é crucial, tanto no tratamento e recuperação do paciente como também na tentativa de evitar seqüelas e mortes. Conforme idealizado no projeto físico, este sistema é composto por dois blocos. O primeiro bloco, montado no paciente, é constituído de dois sensores de aceleração que ficarão fixos no braço e no peito do paciente. Os sensores de aceleração estarão enviando sucessivamente sinais analógicos para um microcontrolador (MSP430), este responsável em digitalizar os sinais recebidos e depois processá-los a fim de identificar a ocorrência de uma queda. Caso seja detectada a queda, o microcontrolador enviará um comando a uma central via transmissão RF. O segundo bloco, uma central móvel, é composto de um receptor RF para receber os sinais de queda do paciente. Esses sinais serão processados por um microcontrolador, o qual enviará comandos via porta serial para um modem GPRS que por sua vez se encarregará de mandar um SMS para um telefone pré-definido. 1. Introdução Quedas são eventos que podem ocorrer com qualquer tipo de pessoa, sendo mais freqüentes em deficientes físicos, crianças, pessoas com determinados tipos de doenças e principalmente em idosos, apresentando altos índices de riscos para a saúde destas pessoas PERRACINI, Monica R., 2002 [9]. Atualmente a queda é considerada um problema de saúde pública mundial, não só porque afeta de maneira desastrosa a vida das pessoas e de suas famílias, como também drena montantes expressivos de recursos econômicos no tratamento de suas conseqüências. MOURA RN, et al., 1999 [1]. Pessoas de todas as idades apresentam risco de sofrerem quedas, porém, para os idosos, elas possuem um significado muito relevante, pois podem levá-los à incapacidade, injúria e morte. Apesar do presente projeto proporcionar o mesmo tipo de solução para pessoas de todas as idades, será abordado aqui apenas o público idoso, devido à ocorrência ser extremamente maior, e também porque a maior parte das pesquisas relacionadas ao assunto de quedas está direcionado para esta faixa etária, fazendo com que o projeto esteja fundado em outras pesquisas já realizadas sobre o assunto AZEVEDO, Marcelo de, et al., 2004 [11]. Cabe ressaltar que os fatores que ocasionam quedas são inúmeros, e o ato de evitar estas quedas seria extremamente difícil, por serem imprevisíveis na sua grande maioria, portanto este projeto tem como principal objetivo apenas detectar essas quedas e avisar 3

4 automaticamente um responsável, fica subentendido que o sistema deverá diferenciar a queda de outros movimentos que não sejam caracterizados como tal. Através do sistema proposto neste projeto, tanto a vida do idoso como a vida dos parentes e amigos poderá ser facilitada, pois o idoso não precisará abrir mão de sua independência bem como os parentes e amigos ficarão sabendo da ocorrência de uma queda mais grave. Outra solução proposta neste projeto está relacionada ao tempo de atendimento depois da ocorrência da queda, segundo estudos médicos, este tempo é extremamente importante tanto na recuperação deste paciente, como também na tentativa de evitar mortes, além das seqüelas que o paciente pode levar para o resto de sua vida por não ter recebido um atendimento rápido e eficiente. Estudos realizados com quedas entre idosos demonstram que a maioria dos entrevistados têm medo de voltar a cair, este medo também é conhecido por síndrome pós-queda. Esses sentimentos podem trazer importantes modificações emocionais, psicológicas e sociais, tais como: perda de autonomia e independência para ABVD (atividades básicas da vida diária) e AIVD (atividades instrumentais da vida diária), além da diminuição de atividades sociais, sentimento de fragilidade e insegurança. A queda ocorrida entre os idosos traz sérias conseqüências físicas, psicológicas e sociais, reforçando a necessidade de prevenção da queda, garantindo ao idoso melhor qualidade de vida, autonomia e independência. Na gerontologia, este tema é uma fonte de preocupação aos pesquisadores, principalmente quando pessoas denominam esse evento como sendo normal e próprio do processo de envelhecimento. Seu custo social é imenso e torna-se maior quando o idoso tem diminuição da autonomia e da independência. A idéia para solucionar estes problemas compreende um sistema composto basicamente por dois sensores responsáveis pela detecção da queda, um processador para analisar os dados e um circuito capaz de enviar uma mensagem SMS para um médico, parente, amigo ou empresa que possa socorrer a pessoa logo após a queda ter sido registrada. Os sensores conectados junto ao corpo da pessoa serão responsáveis por detectar se houve ou não queda e caso a pessoa que sofreu a queda não consiga levantar-se ou pedir ajuda; então, o sistema automaticamente encarregar-se-á de avisar algum responsável. Este documento está estruturado da seguinte forma: na seção 4 são apresentados os detalhes do projeto, na seção 5 é apresentado o cronograma do projeto, na seção 6 discutem-se os procedimentos detalhados dos testes e validação do projeto, apresentando o 4

5 ponto de vista do usuário e o sistema, na seção 7 foi realizada uma atualização dos riscos do projeto e finalmente na seção 8 encerra-se o documento com uma conclusão, resumindo o andamento do projeto: problemas encontrados e alterações. 2. Detalhamento do Problema No desenvolvimento do sistema detector de quedas (SDQ), foram utilizadas algumas etapas para aquisição, interpretação e envio dos dados. O projeto é composto basicamente por dois blocos, no qual o primeiro permanece fixado no paciente e refere-se à parte dos sensores de aceleração (aquisição), microprocessador (interpretação e processamento) e módulo RF (envio dos dados para o segundo bloco). O segundo bloco, uma central remota, é constituído por um modulo RF para a recepção dos dados do primeiro bloco, por um microprocessador (interpretação dos dados recebidos) e por um modem (envio dos dados via SMS - Short Message Service). A Figura 14 apresenta os blocos com suas respectivas etapas e conexões. Figura 1. Diagrama em blocos do Sistema Detector de Quedas (SDQ). A seguir, serão detalhadas as etapas dos blocos I e II que foram utilizadas no desenvolvimento do projeto. As etapas de Microcontrolador e Transmissor/Receptor RF são comuns aos dois blocos e serão relatadas em tópico único. 5

6 2.1 Sensores de Aceleração O sensor do tipo acelerômetro será utilizado para obter a aceleração escalar do sistema pela medida do ângulo de inclinação. O princípio básico da transdução de uma aceleração é medir a força exercida por uma massa de prova sustentada sobre um elemento elástico sensor. Este elemento elástico pode ser um cristal piezoelétrico, que produz uma tensão proporcional à força, ou uma mola metálica com strain-gages, cuja resistência elétrica reflete a deformação produzida pela mesma. O projeto adquire os dados de posição do paciente através da aceleração, para verificar possíveis quedas. Pesquisando os acelerômetros, identificou-se que existem no mercado diversos modelos, sendo divididos em digitais e analógicos. Os sensores de aceleração digitais possuem a facilidade de aquisição dos dados por fornecerem as posições dos sensores de aceleração (eixos X, Y e Z) através uma string, bastando ao firmware do microcontrolador adquirir os dados através de uma interface MI²C que é compatível com o protocolo SPI (Serial Peripheral Interface), um dos protocolos de comunicação sustentado pelo sensor de aceleração. Através deste protocolo, o microcontrolador poderia utilizar as informações de forma direta. Entretanto, após analisar-se de forma técnica e comercial, verificou-se que o componente possui um preço elevado e uma dificuldade para aquisição imediata. Assim, adotou-se um sensor de aceleração analógico que atende aos requisitos do projeto, o MMA7260Q [2]. Este sensor possui um preço quatro vezes menor que o digital e possui facilidade de aquisição, até mesmo de amostras. Além disso, o sensor de aceleração analógico possui a sensibilidade muito mais precisa em relação ao sensor digital. O sensor é então ligado à porta analógica/digital do microcontrolador (conversor A/D de 12 Bits), o qual interpreta as tensões fornecidas pelo sensor (forma analógica) e transmite ao firmware os dados (forma digital), o qual adquire e armazena os dados em um buffer (memória). A seleção da sensibilidade de cada eixo (X, Y e Z) foi estabelecida conforme informação do fabricante, para o valor máximo de 1.5G e sensibilidade de 800mV/G. MMA7260Q são: As principais características utilizadas para o sensor de aceleração analógico Sensibilidade selecionável: utilizado 1.5G; Baixa corrente de consumo: 500 µa; 6

7 Baixa tensão de operação: 3.3 V; Pequenas dimensões: 6mm x 6mm x 1.45mm QFN; Alta intensidade: 800 G; Design robusto e resistente; Baixo custo. Os diagramas elétricos do sensor de aceleração são os seguintes: Figura 2. Esquema de ligação entre o acelerômetro e o microcontrolador Figura 3. Esquema de ligação realizada no projeto. O esquema elétrico mostra a composição do circuito pelo sensor de aceleração MMA7260Q e alguns outros componentes passivos externos. A seleção da sensibilidade de aceleração (g-selection) é efetuada pelos pinos 1 e 2 e pode ser selecionada conforme Tabela 1. 7

8 Tabela 1. Seleção da sensibilidade de aceleração (g-select). A sensibilidade foi mantida no valor máximo fornecido pelo sensor de aceleração, ou seja, 800 mv/g e 1.5G. A tensão VDD é alimentada pela fonte de tensão de 3.3V e é desacoplada pelo capacitor de 0.1 µf. VSS é o pino do GND analógico. O pino de Sleep mode foi setado para 1 através da conexão com a alimentação de 3.3V, assim desabilitando esta opção. - Zout é a saída de tensão do acelerômetro, referente a direção Z. - Yout é a saída de tensão do acelerômetro, referente a direção Y. - Xout é a saída de tensão do acelerômetro, referente a direção X. Um filtro RC de com resistor de 1.0 kω e capacitor de 0.1 µf foi utilizado na saída do acelerômetro para minimizar o ruído de clock (ocasionado pelo chaveamento do capacitor do filtro do circuito). Figura 4: Circuito elétrico utilizado no projeto para o acelerômetro. Com o auxílio do orientador do projeto, foi possível a obtenção das placas montadas dos sensores de aceleração. A placa do sensor utilizada para o desenvolvimento do protótipo do sistema detector de quedas é a seguinte: 8

9 Figura 5. Placa com acelerômetro MMA7260Q [2]. O artigo BOURKE, A. K., et al., 2004 [8] descreve o desenvolvimento de um sistema baseado num acelerômetro para detecção de queda, capaz de distinguir entre atividades diárias (ADL - Activities of Daily Living) e eventos de queda. Sob circunstâncias supervisionadas, simuladas em esteiras, consegue-se distinguir estes eventos e atividades usando-se dois sensores de aceleração, montados no tronco e outro no braço da pessoa. A análise de dados foi executada usando MATLAB, determinando os picos dos acelerômetros, gravados durante oito tipos diferentes de quedas. Um algoritmo da detecção da queda foi proposto usando técnicas de operações lógicas simples (Thresholding). Os resultados de uma avaliação do algoritmo da detecção mostram que um evento da queda pode ser distinto de um ADL com exatidão 100% usando um único ponto inicial aplicado ao sinal resultante dos sensores de três eixos. Entretanto, o presente projeto do sistema detector de quedas (SDQ) adotou como base os testes citados em tal artigo, mas utilizando-se apenas um sensor acelerômetro com 3 eixos (para efeitos de implementações e testes). A base de cálculo da aceleração e posicionamento para distinção dos eventos de quedas dos ADLs foi utilizada, chegando-se na detecção da queda por um algoritmo baseado na aceleração. A disposição do acelerômetro na pessoa pode ser vista na Figura 6 9

10 Figura 6: Disposição dos eixos do acelerômetro no paciente. Nota-se que o modo de fixação do acelerômetro na pessoa deve garantir que os eixos permaneçam sempre na mesma posição inicial. Assim adotou-se a fixação através de um cinto para calças, pois deseja-se que o sensor fique sempre na mesma posição e posicionado na cintura da pessoa, o qual garante que o acelerômetro será fixado na posição correta em todos os casos. Outra vantagem é a facilidade de colocação da peça, possibilitando uma boa mobilidade da pessoa, sem atrapalhar nas atividades diárias. Para identificar a aceleração do sensor de aceleração, verifica-se inicialmente os valores de tensões fornecidos por cada eixo do sensor (X, Y e Z), valor que é obtido para as acelerações em relação à gravidade da Terra. Para identificar os posicionamentos dos eixos, tem-se as informações disponibilizadas pelo fabricante, conforme demonstrado na Figura 7. 10

11 Figura 7: Tensões de saída para os eixos do acelerômetro em relação a aceleração da gravidade. Após esta etapa, foram medidas as acelerações nas condições de queda e atividades diárias, anotados os valores, identificado a área de atuação em relação à queda e implementado um algoritmo para interpretar os valores. 2.2 Microcontrolador No projeto Sistema Detector de Quedas existem duas etapas que utilizam o microcontrolador para realizar as tarefas de processar os dados adquiridos e acionar uma interface de comunicação (uma RF e uma GSM). A primeira etapa (bloco I) utiliza um dos microcontroladores, a qual é responsável pela aquisição e digitalização dos dados advindos do sensor de aceleração, além de enviar os dados para etapa seguinte, a qual corresponde à transmissão por rádio freqüência (RF) das informações ao Bloco II. A segunda etapa do bloco II utiliza o segundo microcontrolador, o qual fica responsável pela aquisição das informações recebidas pelo receptor RF, processamento da informação adquirida e envio para o modem da mensagem que aconteceu uma queda do paciente. Existem vários microcontroladores no mercado, disponibilizados por diversos fabricantes. Para facilitar o desenvolvimento deste projeto, escolheu-se o modelo pelos seguintes requisitos iniciais: a) Possuir A/D para ligação do acelerômetro analógico MMA7260Q; 11

12 b) Possuir um processamento rápido e baixo consumo; c) Possuir um encapsulamento pequeno; d) Facilidade de compra; e) Baixo custo; f) Facilidade do desenvolvimento do firmware; g) Facilidade de aquisição de kit de desenvolvimento; h) Possuir ao menos 8 portas de IO para ligação da próxima etapa (encoder do transmissor RF). Assim, optou-se pelo MSP430 da Texas, visto nas disciplinas de Microcontroladores II da grade do curso de Engenharia da Computação. Os MSP430 são microcontroladores RISC de 16 bits voltados para aplicações de baixo consumo de energia. São fabricados pela Texas Instruments e estão disponíveis em quatro famílias básicas: 1xx - voltados para aplicações gerais (1 a 60kb de memória Flash e 128 a bytes de memória RAM) 2xx - uma evolução da família 1xx (1 a 8kb de memória Flash e 256 bytes de memória RAM) 3xx - família mais antiga e baseada em dispositivos OTP 4xx - voltados para instrumentação portátil e dotados de controlador de LCD interno (1 a 60kb de FLASH e 128 a bytes de RAM) A CPU dos MSP430 possui um conjunto de apenas 51 instruções (27 físicas e 24 emuladas) e um total de 16 registradores de 16 bits. Estão também disponíveis diversos periféricos tais como: timers, USARTs, ADCs de 10, 12 e 16 bits, comparador analógico, amplificador operacional, DACs de 12 bits e/ou de 10 bits, controlador de LCD, etc. Uma das principais características do MSP430 é a flexibilidade no que diz respeito à sua arquitetura das portas. Estas possuem funções de entrada, saída e uma função especial de hardware como USARTs, DACs, etc. Outra característica importante é a interface JTAG que permite fazer o debug o programa passo a passo. Assim, após pesquisa das características e funcionalidades oferecidas pelas famílias do MSP430, optou-se por um modelo que atendeu os requisitos básicos do projeto, o MSP430F169 [18]. Este modelo oferece algumas funcionalidades a mais dos requisitos básicos, caso necessite para o desenvolvimento de algum item não esperado inicialmente no projeto. As principais funcionalidades são: 12

13 Baixa tensão de alimentação: 1.8 V V; Baixo consumo: - Modo ativo: 330 µa a 1 MHz, 2.2 V - Modo Standby: 1.1 µa - Modo desligado: 0.2 µa 16 - Bit arquitetura RISC; Dois conversores A/D de 12-Bit, com sincronização; Dois temporizadores com 16-Bit (Timer A e B); Comparador integrado; Duas interfaces de comunicação serial (USART0 e USART1); Programação via conector JTAG e Boot Strap Loader. Figura 8. O MSP430F169 possui os seguintes pinos para ligação, conforme descrito na Figura 8. Pinos referentes ao MSP Outro aspecto importante para escolha do MSP430 é a facilidade de aquisição da ferramenta de desenvolvimento (a qual compreende hardware do microcontrolador e o software para desenvolvimento do firmware). A ferramenta escolhida é da própria Texas Instruments, a MSP-FET430U64 [19] FET (Ferramenta de emulação flash). 13

14 O MSP-FET430U64 é uma poderosa ferramenta que inclui o hardware e o software requerido para desenvolver uma aplicação de trabalho. A memória flash pode ser apagada e programada em segundos com apenas poucas instruções e como a flash do MSP430 é de baixo consumo, nenhuma fonte externa de energia é requerida (alimentação via USB). A ferramenta tem um software integrado e permite a conexão direta do USB com o PC no qual simplifica a configuração e uso da ferramenta. O kit (Figura 9) suporta todos os tipos de MSPs com 64 pinos QFP packages (TI package code: PM). ANEXO A - esquema elétrico completo da placa de desenvolvimento MSP-TS430PM64. Composição do kit: Placa de desenvolvimento (Figura 10) para a ferramenta de emulação Flash com soquete ZIF para os MSP430 derivados de 64 pinos e encapsulamentos QFP. Possui LED indicador, adaptador USB to JTAG, cabos e conectores (placa de desenvolvimento MSP-TS430PM64); Dois MSP430F417IPM flash; Dois MSP430F169IPM flash; Documentação completa em CD-ROM. Figura 9. Composição do kit MSP-FET430U64. 14

15 Figura 10. Placa de desenvolvimento MSP-TS430PM64. Todas as ligações feitas pelos dispositivos auxiliares (modem, módulo RF, fontes, sensor de aceleração) foram efetuadas através de ligações na barra de pinos do kit de desenvolvimento do MSP430. Assim, utilizando-se o mesmo kit de desenvolvimento para ambos os blocos, temos as seguintes distinções da ligação dos blocos I e II: Bloco I (compreende as seguintes funcionalidades: sensor de aceleração, kit do microprocessador MSP430, transmissor de RF, fonte de alimentação) - ANEXO B. Bloco II (receptor RF, kit do microprocessador MSP430, fonte de alimentação, comunicação RS-232) - ANEXO C 2.3 Módulo RF A transmissão utilizada pelos circuitos RF utiliza modulação em amplitude ou simplesmente AM (do inglês Amplitude Modulation Amplitude Modulada), é a forma de modulação em que a amplitude de um sinal senoidal, varia em função do sinal de interesse, que é o sinal modulador. A freqüência e a fase da portadora são mantidas constantes. Matematicamente, é uma aplicação direta da propriedade de deslocamentos em freqüências da transformada de Fourier, assim como da propriedade da convolução. 15

16 Para altas freqüências, a radiofreqüência terá uma variação em amplitude mais rápida, para baixas freqüências, esta variação será mais lenta. Logo, a variação da portadora de RF deve corresponder em amplitude à variação ocasionada pela onda. A resultante de modulação em amplitude para uma freqüência fixa pode ser separada para análise do processo em ondas distintas cuja amplitude é constante. Quando o transmissor está sintonizado, a onda senoidal do transmissor está transmitindo a 433Mhz (freqüência utilizada neste projeto). A maneira de modular nessa onda portadora é variar a amplitude da onda seno do transmissor. Para fazer isso utiliza-se um amplificador conforme apresentado na Figura 11. Dessa forma, o receptor recebe o sinal de 433MHz que o transmissor enviou e extrai dele as informações. A menos que o receptor esteja bem ao lado do transmissor, o receptor vai precisar de uma antena para ajudá-lo a captar as ondas de rádio do transmissor. Uma antena é simplesmente uma haste de arame ou metal que aumenta a quantidade de captação com que as ondas podem interagir. Em seguida entra em ação o sintonizador, cujo trabalho é separar as ondas recebidas pela antena. Nesse caso, o sintonizador é ajustado para receber o sinal de 433Mhz. Figura 11. Esquema do circuito de transmissão RF Os sintonizadores funcionam usando um princípio chamado ressonância. Isto é, os sintonizadores ressoam e amplificam uma freqüência específica e ignoram todas as outras freqüências no ar. O sintonizador faz com que o receptor receba somente uma freqüência de onda senoidal. Agora o receptor tem de extrair os dados da onda senoidal. Isto é feito com uma parte do circuito chamada detector ou demodulador. 16

17 Figura 12. Diagrama de blocos do circuito interno do receptor RF. O circuito completo faz com que o transmissor envie uma seqüência de pulsos elétricos. Cada seqüência contém um pequeno grupo de pulsos de sincronização, seguidos pela seqüência de pulsos. O segmento de sincronização alerta o receptor para a informação recebida e o segmento de pulso informa à antena o que é a nova informação o transmissor envia rajadas de ondas de rádio que oscilam com uma freqüência de ciclos por segundo (433 MHz). Enquanto isso o receptor monitora constantemente a freqüência designada (433 MHz) à procura de um sinal. Quando o receptor recebe as rajadas de rádio do transmissor, ele envia o sinal para um filtro, que bloqueia quaisquer outros sinais captados pela antena que estejam fora da freqüência de 433 MHz. O sinal remanescente é convertido novamente em uma seqüência de pulsos elétricos decodificados e enviados como sinais analógicos para o microcontrolador. Todo o bloco de funcionamento do receptor pode ser visto na Figura Módulo RF (Transmissor/Receptor) Após identificar os sinais dos acelerômetros e processar os sinais adquiridos pelo microcontrolador, nesta etapa serão necessários os seguintes passos: 17

18 Figura 13. Emissor e Receptor do Sistema Detector de Quedas (SDQ). Assim, será enviado do bloco I para o bloco II um dado informando que houve uma queda do paciente. O material necessário para estas etapas são: Circuito integrado Encoder MC [22]; Circuito integrado Decoder MC [22]; Módulo transmissor TWS-BS-3(433.92MHz) [21]; Módulo receptor RWS-371-5(418MHz) [20]. Os módulos transmissor e receptor são fabricados pela empresa Wenshing. Os módulos produzidos por ela já são um padrão de mercado e são utilizados como componentes básicos para a construção de dispositivos como: sistema de alarme para carros, sistema de segurança residencial, controle remoto para abertura e fechamento de portões, controles para ligar e desligar luzes, dispositivos sensores, aquisição de dados, robótica e controle em geral. Os módulos possuem alcance de até 100m sem obstáculos, desde que a antena e a fonte de alimentação do transmissor sigam as recomendações técnicas do fabricante. Esses módulos já saem de fábrica regulados através de tecnologia à Laser, dispensando qualquer tipo de regulagem por parte do desenvolvedor. Os módulos utilizados para o presente projeto trabalham na freqüência de 433,92MHz. Para que se possam transmitir os dados de forma digital e seguindo um determinado padrão através da portadora dos módulos RF, 18

19 utilizou-se os CIs MC (Encoder) da figura 10.a e MC (Decoder) figura 10.b, fabricados pela Motorola. a. b. Figura 14. Módulos TWS-BS-3 (a) e RWS (b). Figura 15. Pinos dos CIs MC e MC Para o conjunto transmissor/receptor, o comprimento preciso da antena é muito importante para que se possa obter um bom alcance, entre o módulo transmissor e o receptor. Para um módulo que trabalha na freqüência de 433,92MHz, pode ser usado um fio rígido de cobre (26AWG) como antena, de comprimento igual a 17,5 cm. O CI MC pode combinar até endereços no modo trinário (0, 1 e aberto), usando os pinos (A1, A2, A3, A4, A5, D6, D7, D8 e D9), e 512 endereços no modo binário (0 e 1). Se forem usados somente os pinos A1, A2, A3, A4 e A5, é possível combinar até 243 endereços no modo trinário e, 32 endereços no modo binário. Dessa forma, os pinos D6, D7, D8 e D9 são utilizados para transmissão de dados, sendo possível combinar 16 valores diferentes e enviá-los para o decoder MC

20 O CI encoder MC pode trabalhar numa faixa de tensão de 2,5 a 18V. Já os decoders MC e MC trabalham entre 4,5 a 18V. O módulo receptor pode trabalhar numa faixa de tensão que vai de 4,5 a 5.5V. Já o módulo transmissor trabalha entre 2,0 a 14,0V. A alimentação adota para o receptor/transmissor, bem como o encoder/decoder foi de 3.3V. Figura 16. Modulação da mensagem através da portadora de RF A Figura 16 mostra a transmissão dos dados digitais entre os pares MC145026/ TWS-BS-3 e RWS-371-5/MC O encoder MC envia os bits de endereço/dados serialmente para o módulo transmissor assim que o pino TE é levado a nível baixo (0v). Por sua vez, o módulo TWS-BS-3 transmite os bits modulados através da portadora de Rádio Freqüência. O módulo RWS captura os dados e repassa-os para o decoder MC que faz uma comparação nos bits do endereço recebido com os bits do endereço de sua própria configuração. Se os endereços forem iguais, os bits de dados ficam disponíveis nos pinos (D6, D7, D8 e D9) e o pino VT é levado a nível alto (1). O pino VT só permanece ativo por um instante informando que um dado foi reconhecido e está disponível. Já os pinos dos dados retém a última informação. Isso é possível porque estes pinos estão ligados a um latch. Esses dados permanecem no latch até que um novo dado seja enviado e aceito, ou a alimentação da fonte seja interrompida. 20

21 Figura 17. Circuito completo do módulo emissor. Figura 18. Circuito completo do módulo transmissor. A Figura 18 exibe o circuito completo do transmissor conectado à Porta Paralela através do buffer 74LS244. Para a nossa aplicação, foi modificada a ligação da porta paralela pelas portas de I/O do microcontrolador MSP430, o qual se encarregara dos endereçamentos e dados a serem enviados e recebidos (Blocos I e II). É importante destacar também a utilização dos pinos TE e VT para habilitar a transmissão do bloco I e receber a transmissão no bloco II, pinos setados pelos microprocessadores. 2.4 Modem Para o envio de uma mensagem para aviso de queda do paciente, utilizou-se o Modem G20[6] da Motorola (Figura 19). Este modem é um equipamento para transmissão de voz e dados, através da tecnologia celular GSM/GPRS, desenvolvido para proporcionar facilidade de instalação e integração. Pode ser utilizado em aplicações diversas como 21

22 telemetria, terminais POS, segurança, monitoração automotiva, etc. Usando à tecnologia GPRS, é capaz de realizar comunicação de dados em velocidades de até 56.7Kbps, além de conexões de voz, CSD, SMS e todas as funções convencionais de um aparelho celular, como agenda telefônica, transferência de chamadas,etc. Figura 19. Modem Motorola G20. Possui interface de comunicação padrão que lhe permite ser conectado a diversos outros equipamentos dos quais se queira transmitir informações. Equipado com microcontrolador Motorola HCS08 possui memória disponível para rodar aplicações proprietárias. Este recurso proporciona flexibilidade nas aplicações e a possibilidade de otimizar o hardware do projeto. ANEXO D Esquema elétrico do modem G24 da Motorola. Estas características tornam este modem ideal para aplicações do mercado de telemetria e correspondente bancário. Características Físicas: Dimensões: 100 x 70 x 30 mm Peso: 200 g Conector RF de saída: SMA (fêmea) 50ohm GSM Temperatura: Operacional: -30 a +60 ºC Armazenamento: -40 a +85 ºC Características Técnicas Sistema de Operação: EGSM 900/1800 MHz ou GSM 850/1900 MHz Tensão: 5 a 35 V Potência de Saída: 0.6W MHz / 2W MHz / 1W /1900 MHz 22

23 Leitor do SIM Card: Interno - chip SIM CR 1.8/3V SIM Opções de Interface: RS232 Serial Assíncrona em conector DB9 Modo CSD Transferência de dados até 14.4 kbps - FAX Classe 1 Modo GPRS Pacotes de dados GPRS, classe B, multi slot classes 8, 1X (uplink) /4X (downlink), coding schemes CS1 a CS4, podendo atingir até 85.6 kbps Módulo GSM/GPRS Tri-Band (900/1800/1900 MHz) Voz e Dados; Pacote de dados GPRS Classe B (voz e dados simultâneos, apenas um ativo); Interface Serial RS232 - nível lógico de 3 Volts; Comandos AT ( GSM 07.07, GSM CSD ); Comandos AT ( GSM e GPRS ); SMS em Modos PDU, Bloco e Texto. A terceira etapa do bloco II é composta pelo modem. O microcontrolador MSP430 do bloco II utiliza a interface serial para acessar o modem (entrada RS 232), através de alguns comandos. Assim, o modem envia uma mensagem SMS (Short Message Service) para um telefone pré-destinado, avisando que o paciente sofreu uma queda, conforme demonstrado na Figura 20. Figura 20. Celular recebe mensagem vinda do modem GPRS. 2.5 Hardware Complementar Com a implementação dos hardwares acima, foi necessário a inclusão dos seguintes itens para que os blocos funcionassem: 23

24 2.5.1 Comunicação Serial MAX232 Para realizar a comunicação entre o MSP e os demais dispositivos (Modem e o Computador), foi necessária a inclusão do circuito contendo o MAX232 [25], conforme esquema abaixo: Figura 21. Circuito MAX232. Figura 22: esquema elétrico do circuito MAX232 utilizado no projeto. Para o bloco II, a solução adotada foi definitiva, pois utilizou-se o circuito para comunicação entre o Modem e o MSP. Para o bloco I, adotou-se provisoriamente o circuito para levantamento dos gráficos do acelerômetro (valores retirados do A/D e convertidos em arquivo Excel). 24

25 Entretanto, pela facilidade de visualização dos dados, o circuito foi mantido para efeito de apresentação do projeto, utilizando-se de uma interface gráfica que mostra em tempo real os dados adquiridos do sensor de aceleração Fontes de Alimentação Utilizou-se diferentes tipos de reguladores, pois cada etapa do circuito exige valores das tensões diferentes. Assim, alguns reguladores foram testados e montados, definindo-se os modelos conforme descrições abaixo: Regulador para os microcontroladores e para o sensor de aceleração: Para a alimentação dos microcontroladores MSP430 e para o sensor de aceleração, foi utilizado o LM350 [27] da National, conforme circuito da Figura 23. Figura 23. Regulador de tensão variável. Regulador do módulo RF (transmissor e receptor): Para alimentação dos módulos RF, foi utilizado o LM7805 [26], da National, conforme circuito da Figura 24. Figura 24. Circuito de alimentação com regulador de tensão de 5V. A montagem final do circuito de alimentação, juntando os blocos de alimentação (reguladores), tem-se o circuito da Figura

26 Figura 25: esquema elétrico da fonte de alimentação do circuito. Regulador do modem: Para o Modem GPRS, utilizou-se a fonte de alimentação original do Modem. 2.6 Firmware Code Composer Utilizamos inicialmente para o firmware, a ferramenta de desenvolvimento Code Composer Essentials for MSP430 versão 2 [7]. Características O ambiente de desenvolvimento integrado CCEssentials reduz o tempo de desenvolvimento e otimiza a performance para aplicações com o MSP430 As ferramentas do Code Composer Essentials incluem: MSP430 Compilador em C e assembler Código Fonte Debugger Visual Project Manager integrado Breakpoints virtuais e de hardware Editor integrado Erros de sintaxe com marcador Informação de parâmetros Complementação de código Debug: Watch 26

27 Memória Registradores Atualizações na v2.0 Usabilidade melhorada da IDE Projeto wizard simplifica a iniciação no CCE Aumento da estabilidade do debugger Suporte de dispositivos F461x com memória acima de 64k Breakpoints avançados para MSP430 Breakpoint para estouro de pilha Breakpoint para variáveis Baseado na plataforma do software Eclipse, CCEssentials Pro permite que adicionar vários plug-ins para acelerar seu desenvolvimento IAR Após implementar alguns códigos, verificou-se uma certa dificuldade em utilizar o Code Composer, pois a grande maioria dos códigos implementados e bibliografia base para utilização do MSP (disponível no site da Texas Instruments) se baseava na ferramenta IAR. Além disso, notamos que a utilização de algumas interrupções eram bem sucedidas quando utilizávamos o IAR. O IAR Embedded Workbench Kickstart para MSP430 é uma ferramenta integrada de desenvolvimento para implementar e debugar as aplicações para os microcontroladores MSP430. A ferramenta inclui 4k para desenvolvimento de códigos em assembly/c. Características: Para todos os modelos de MSP430; Suporte para 32-bit hardware multiplicador; TimerA1 e TimerB1 são simulados quando o simulador é utilizado; Suporte para múltiplos MSP-FET430UIF (TI USB FET); Relógio estático; Ferramenta de debug passo a passo; Salvamento da memória. A Figura 26 mostra a interface gráfica do software e o firmware sendo desenvolvido: 27

28 Figura 26. Interface gráfica do software IAR. É interessante ressaltar a semelhança de interface com o software Microsoft Visual C++, utilizado durante o curso de Engenharia de Computação. Isso facilitou o entendimento e uma rápida assimilação de funcionamento do IAR. Figura 27. Tela de debug do software IAR. 28

29 Outra ferramenta importante disponível no software IAR é o debug em tempo real, facilitando a visualização de informações como conteúdo dos registradores, passo a passo do código. A Figura 27 apresenta o ambiente de trabalho do programa IAR no modo debug Firmware desenvolvido O diagrama da Figura 28 refere-se ao processo seqüencial do firmware: Figura 28. Diagrama seqüencial do firmware do bloco I ANEXO E Código fonte do microcontrolador do Bloco I Figura 29. Diagrama seqüencial do firmware do bloco II 29

30 ANEXO F Código fonte do microcontrolador do Bloco II Figura 30. Fluxograma do firmware do bloco I Figura 31. Fluxograma do firmware do bloco II Após uma pesquisa inicial por códigos existentes para o firmware do SDQ, encontraram-se vários exemplos que facilitaram o desenvolvimento da aplicação. Os códigos abaixo foram adquiridos gratuitamente no site da Texas [23] Código para adquirir dados no A/D Foi utilizado para adquirir os dados analógicos do sensor de aceleração e informar os valores digitais ao firmware. //****************************************************************************** 30

31 // MSP-FET430P140 Demo - ADC12, Usando uma referencia interna // Descricao: Este exemplo mostra como usar a referencia interna do ADC12. Usa a referencia //interna de 2.5V e realiza uma conversão simples no canal A0. A conversão resulta na armazenagem //do ADC12MEM0. Aplicando uma tensao no A0, setar e rodar um break point na instrução // NOP(). Para ver o resultado da conversão, abrir o registrador ADC12 na janela de debug e //visualizar os dados do ADC12MEM0. // MSP430F149 // // // Vin --> P6.0/A0 // // //****************************************************************************** #include <msp430x14x.h> void main(void) volatile unsigned int i; WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; // Stop watchdog timer P6SEL = 0x01; // Enable A/D channel A0 ADC12CTL0 = ADC12ON+SHT0_2+REFON+REF2_5V; // Turn on and set up ADC12 ADC12CTL1 = SHP; // Use sampling timer ADC12MCTL0 = SREF_1; // Vr+=Vref+ for ( i=0; i<0x3600; i++) // Delay for reference start-up ADC12CTL0 = ENC; // Enable conversions while (1) ADC12CTL0 = ADC12SC; // Start conversion while ((ADC12IFG & BIT0)==0); _NOP(); // SET BREAKPOINT HERE Código para utilizar o Timer_A Utilizou-se como contador crescente para quando há uma queda do paciente, identificar um tempo de espera. Este passo é importante para identificar se o paciente sofreu uma queda ou apenas abaixou-se para pegar um objeto, por exemplo. //****************************************************************************** // MSP-FET430P140 Demo - Timer_A, Toggle P1.0, CCR0 Cont. Mode ISR, DCO SMCLK // Descricao: Alterna P1.0 usando software e TA_0 ISR. Alterna todos os // SMCLK ciclos. SMCLK fornece relógio fonte para TACLK. 31

32 // Durante o TA_0 ISR, P1.0 é alternada e ciclos de tempo são adicionados ao CCR0. // TA_0 ISR é acionado a cada ciclos. A CPU é normalmente desligada e // usada somente durante a chamada de TA_ISR. // ACLK = n/a, MCLK = SMCLK = TACLK = default DCO ~800kHz // MSP430F149 // // / \ XIN - // // -- RST XOUT - // // P1.0 -->LED // //****************************************************************************** #include <msp430x14x.h> void main(void) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; P1DIR = 0x01; CCTL0 = CCIE; CCR0 = 50000; TACTL = TASSEL_2 + MC_2; // Stop WDT // P1.0 output // CCR0 interrupt enabled // SMCLK, cont. mode _BIS_SR(LPM0_bits + GIE); // Enter LPM0 w/ interrupt // Timer A0 interrupt service routine interrupt void Timer_A (void); TIMERA0_ISR(Timer_A) interrupt void Timer_A (void) P1OUT ^= 0x01; // Toggle P1.0 CCR0 += 50000; // Add Offset to CCR Código para acessar a serial Foi utilizado para transmitir as informações do MSP430 do bloco II para o modem Motorola G24. Esta comunicação é estabelecida para enviar os dados via modem (SMS) que o paciente sofreu uma queda. //****************************************************************************** // MSP-FET430x140 Demo - USART0, Ultra-Low Pwr UART 9600 RX/TX, 32kHz ACLK // Descricao: Este programa demonstra uma full-duplex 9600-baud UART usando // USART0 e 32kHz cristal. O programa espera no pino LPM3, recebe 8 // caracteres, e entao faz eco de volta dos caracteres recebidos. // ACLK = LFXT1 = UCLK0, MCLK = SMCLK = default DCO ~ 800KHz // Baud rate divider with 32768hz = 32768Hz/9600 = 3.41 (000Dh 4Ah ) // //* Um cristal externo é requerido no XIN XOUT para o ACLK *// 32

33 // MSP430F149 // // / \ XIN - // 32kHz // -- RST XOUT - // // P > // N1 // P3.5 < //****************************************************************************** #include <msp430x14x.h> static char string1[8]; char i; char j = 0; void main(void) WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog P3SEL = 0x30; // P3.3,4 = USART0 TXD/RXD ME1 = UTXE0 + URXE0; // Enabled USART0 TXD/RXD UCTL0 = CHAR; // 8-bit character, SWRST=1 UTCTL0 = SSEL0; // UCLK = ACLK UBR00 = 0x03; // 9600 from 1Mhz UBR10 = 0x00; // UMCTL0 = 0x4A; // Modulation UCTL0 &= ~SWRST; // Initialize USART state machine IE1 = URXIE0 + UTXIE0; // Enable USART0 RX/TX interrupt IFG1 &= ~UTXIFG0; // Clear inital flag on POR _BIS_SR(LPM3_bits + GIE); // UART0 TX ISR interrupt void usart0_tx (void); USART0TX_ISR(usart0_tx) interrupt void usart0_tx (void) if (i < sizeof string1) TXBUF0 = string1[i++]; // UART0 RX ISR interrupt void usart0_rx (void); USART0RX_ISR(usart0_rx) interrupt void usart0_rx (void) string1[j++] = RXBUF0; if (j > sizeof string1-1) i = 0; j = 0; TXBUF0 = string1[i++]; // Enter LPM3 w/ interrupt 33

34 2.6.7 Software SCOPE Software desenvolvido para aquisição dos dados do bloco I (tensões armazenadas nos registradores do A/D do microcontrolador) para criação dos gráficos no formato.xls do Microsoft Excel. O software foi desenvolvido na ferramenta Microsoft Visual C++ (Figura 1), utilizando-se a linguagem orientada a objetos C++. A principal função é aquisição dos dados e armazenamento em formato de planilha. Figura 32. Interface gráfica do software Microsoft Visual C Utilizou-se a porta de comunicação USB do notebook para adquirir os dados para o programa e o microcontrolador envia os dados através de uma comunicação serial. Devido à incompatibilidade das portas, utilizou-se um conversor USB-serial. Assim, após a ligação, precisou-se realizar a sincronização dos dados enviados pelo microprocessador com este software de aquisição (Scope). Para isto, realizou-se no firmware a implementação de uma rotina que realiza o envio de valor fixo (0xff) e logo após envia-se os dados referentes aos eixos X, Y e Z. O software Scope então realiza o processamento dos dados adquiridos, armazenando-os em uma planilha para edições dos dados e construção dos gráficos. Cada gráfico representa uma atividade simulada, por exemplo, uma queda frontal. Assim, temos a planilha da Figura

35 Figura 33. Planilha gerada pelo software Scope. Após a aquisição dos dados, faz-se uma seleção dos eixos e utilização a ferramenta do Excel para construção de gráficos (Assistente de Gráfico). Conforme Figura 34. Figura 34. Gráfico gerado no excel para os dados adquiridos no microcontrolador do Bloco I. 35

36 Ao gerar a planilha com os valores do sensor de aceleração o programa Scope, automaticamente organiza os três eixos do sensor na planilha do Excel separando cada eixo em uma coluna da planilha, o programa também adiciona a quantidade de amostras que são colhidas e as organiza na planilha. Com esses dados fica fácil a construção dos gráficos para estudo das simulações. Cabe salientar que os valores gravados na planilha são os valores de memória do conversor A/D, ou seja, como o AD utilizado neste projeto é de 12 bits, portanto têm-se 2 12 = 4096 valores possíveis. Portanto todos os gráficos gerados para análise têm como relação à quantidade de amostras (abscissa) pelos valores da conversão do A/D de 12 bits (ordenada). Além de todas essas funcionalidades, tem-se como visualizar as amplitudes dos sinais em tempo real, através de uma interface gráfica, facilitando a visualização da situação do sensor. Isto facilita o desenvolvimento do projeto devido à análise das simulações em tempo real, sem a necessidade da abertura de planilhas ou a utilização de outras ferramentas. Como exemplo da Figura 35. Figura 35. Software scope mostrando os dados do microcontrolador em tempo real. 3. Cronograma do Projeto A Tabela 2. Seqüência de desenvolvimento do projeto.apresenta o cronograma completo das fases do projeto: 36

37 Tabela 2. Seqüência de desenvolvimento do projeto. ID DESCRIÇÃO Início Duração (dias) Status 1 Pesquisa destinada ao módulo 1 do projeto para início da construção física. 04/02/08 2 Concluído 2 Compra de materiais para a construção do módulo RF. 06/02/07 4 Concluído 3 Teste dos sensores RF. 12/02/08 4 Concluído 4 Confecção da placa do módulo RF. 18/02/08 1 Concluído 5 Compra do Modem GPRS Motorola G24. 19/02/08 8 Concluído 6 Teste do Modem GPRS. 25/02/08 2 Concluído 7 Confecção da placa de interface serial. 28/02/08 2 Concluído 8 Testes da placa de interface serial. 03/03/08 2 Concluído 9 Confecção das placas de alimentação do bloco 2 do projeto. 06/03/08 3 Concluído 10 Ajuste da placa do MSP /03/08 1 Concluído 11 Implementação do programa responsável pela transmissão serial (interface entre o modem e o MSP430). 15/03/08 5 Concluído 12 Implementação do programa responsável em receber o aviso de queda do paciente e transmitir este sinal para o modem 20/03/08 5 Concluído 13 Teste da aquisição de dados feita pelo MSP430 24/03/08 6 Concluído 14 Testes com o acelerômetro. 30/03/08 3 Concluído 15 Implementação do programa que faz a aquisição de dados do acelerômetro. 02/04/08 5 Concluído 16 Teste da resposta do sensor de aceleração. 08/04/08 2 Concluído 17 Implementação do programa responsável pela filtragem do sinal do acelerômetro. 10/04/08 2 Concluído 18 Implementação do programa responsável em transmitir o aviso de queda. 14/03/08 3 Concluído 19 Entrega do projeto físico revisado. 22/04/08 1 Concluído 20 Defesa do protótipo. 28/04/08 4 Concluído 21 Prazo para finalização do projeto. 01/05/08 50 Concluído 22 Entrega do relatório final. 23/06/08 1 Concluído 23 Defesa da Implementação Final. 23/06/08 4 Pendente 37

38 Tabela 3: Cronograma do Projeto. ID FEV/08 MAR/08 ABR/08 MAI/08 JUN/ Procedimentos de Teste e Validação do Projeto O desenvolvimento do projeto é realizado em várias etapas, cada etapa é testada e simulada separadamente antes da ligação entre as partes. Na caixa preta estão descritos os itens do ponto de vista do usuário, já na caixa branca são apresentados os itens do ponto de vista do sistema. Abaixo segue a lista dos procedimentos que serão utilizados para teste e validação das etapas do desenvolvimento do projeto: 4.1 Descrição dos testes em caixa preta Usuário consegue ligar o aparelho: verificar se o usuário é capaz de vestir o aparelho e ligá-lo. 38

39 Usuário consegue saber se o dispositivo está ligado ou não: verificar se o usuário tem a possibilidade de saber se o dispositivo está energizado e em funcionamento, ou não; Usuário consegue desativar o sistema: verificar se o usuário consegue desativar o sistema caso não tenha ocorrido uma queda mais grave; Usuário consegue realizar todos os passos: verificar se o usuário consegue utilizar o dispositivo integralmente. 4.2 Descrição dos testes em caixa branca Dispositivo está recebendo o sinal analógico: verificar se há algum sinal do acelerômetro entrando na porta definida no microcontrolador. Dispositivo está convertendo o sinal analógico: verificar se o conversor A/D do microcontrolador está realizando a conversão do sinal analógico recebido do sensor; Dispositivo está detectando a queda do paciente: verificar se quando ocorre à queda o algoritmo embarcado no microcontrolador consegue detectar corretamente a queda; Dispositivo consegue diferenciar queda de outros movimentos: verificar se o sistema consegue diferenciar uma queda de outros movimentos. Exemplo de movimentos não caracterizados como queda: sentar, deitar, abaixar. Dispositivo consegue detectar diferentes tipos de quedas: verificar se o dispositivo consegue realizar a detecção de vários tipos de quedas, incluindo posições, ângulos, alturas e velocidades diferentes; Dispositivo consegue enviar/receber sinal RF: verificar se o dispositivo consegue enviar/receber o sinal através do RF (Bloco I para o Bloco II), indicando que a queda foi detectada no Bloco I; Dispositivo está interpretando o sinal recebido: verificar se o microcontrolador está realizando a detecção correta do sinal recebido do módulo receptor RF; Dispositivo está enviando sinal para Modem: verificar se o microcontrolador está enviando corretamente o sinal de alerta para o modem, avisando o acontecimento de uma queda; 39

40 Dispositivo funciona integralmente: verificar se todas as operações do dispositivo funcionam de maneira integrada; Telefone cliente recebe mensagem de ocorrência da queda: verificar se o telefone do cliente está recebendo a mensagem SMS corretamente; Para a validação do projeto o sistema deverá ser capaz de identificar a queda de uma pessoa e enviar uma mensagem SMS para um aparelho de telefone previamente estabelecido. 5. Plano de Testes Testes realizados para a validação dos seguintes circuitos: Etapa 1: Testes com o Modem GPRS Características de funcionamento, assim como inicialização, configuração e comandos necessários para sua utilização. 5.1 Procedimentos: Conforme sugerido no manual do fabricante, realizou-se testes com o modem criando uma conexão no hyperterminal do Windows. Os procedimentos descritos a seguir indicam como foram realizados todos os testes relativos ao modem com ajuda do hypertermynal. Ao abrir uma nova conexão no hyperterminal do Windows, indica-se em qual porta do computador, o modem está ligado. A seguir configuram-se as velocidades e taxas de comunicação. Para controlar o modem o terminal deve ter a seguinte configuração: 1 start it 1 stop bit 8 data bits No parity A velocidade de transmissão da porta pode ser configurada em qualquer valor entre 300 bauds a bauds, mas o padrão é