基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘的制作方法
【專利摘要】一種基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，有鬧鐘座機(jī)單元包括有核心板，與核心板相連接的轉(zhuǎn)接電路、座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊、音箱、彩色液晶顯示屏和可擴(kuò)展USB接口，與轉(zhuǎn)接電路相連接的溫度濕度傳感器、空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器和可變色LED燈，核心板和轉(zhuǎn)接電路通過(guò)電源接口連接5V電源；護(hù)腕單元有主控單元，與主控單元相連接的護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊、加速度傳感器、溫度傳感器、光電式心率傳感器和鋰電池，鋰電池還依次連接充電器和用于連接外部電源的USB電源接口模塊。本發(fā)明具有可以專業(yè)的測(cè)量出我們的環(huán)境指標(biāo)和生理指標(biāo)，并通過(guò)智能的分析實(shí)現(xiàn)指示睡眠質(zhì)量的功能，還有時(shí)鐘和日期顯示及設(shè)置功能。
【專利說(shuō)明】基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能鬧鐘。特別是涉及一種用于生活保健的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘。
【背景技術(shù)】
[0002]以往我 們使用的鬧鐘只有指示時(shí)間和在設(shè)定的時(shí)刻機(jī)械的鬧響的功能，這樣的鬧鐘卻無(wú)法指示我們的睡眠的質(zhì)量，我們只能夠依靠我們的主管的意識(shí)和感覺來(lái)判斷自己的睡眠是否足夠是否充足。這樣的判斷往往是不科學(xué)的，比如有些時(shí)候我們會(huì)遇到明明睡眠足夠卻仍然感到瞌睡的問題。這就需要一些科學(xué)的數(shù)據(jù)指標(biāo)來(lái)描述我們的睡眠質(zhì)量。平常的鬧鐘的功能單一性使得人們無(wú)法在平常的生活中科學(xué)的顯示出我們的睡眠質(zhì)量，使得人們只能去一些專業(yè)場(chǎng)所作檢測(cè)。隨著人們的生活水平的不斷的提高，這個(gè)智能化的時(shí)代中我們迫切需要一款智能又專業(yè)的監(jiān)測(cè)我們睡眠質(zhì)量的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以專業(yè)的測(cè)量出環(huán)境指標(biāo)和生理指標(biāo)，并通過(guò)智能分析實(shí)現(xiàn)指示睡眠質(zhì)量的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，有鬧鐘座機(jī)單元，還有與鬧鐘座機(jī)單元進(jìn)行無(wú)線通信的護(hù)腕單元，其中，所述的鬧鐘座機(jī)單元包括有cubieboard核心板,分別與所述的cubieboard核心板相連接的ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路、座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊、音箱、彩色液晶顯示屏和可擴(kuò)展USB接口，分別與所述的ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路相連接的溫度濕度傳感器、空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器和可變色LED燈，所述的cubieboard核心板和ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路通過(guò)電源接口連接5V電源；所述的護(hù)腕單元包括有ATmega88PA主控單元,分別與所述的ATmega88PA主控單元相連接的護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊、加速度傳感器、溫度傳感器、光電式心率傳感器和鋰電池，所述的鋰電池還依次連接充電器和用于連接外部電源的USB電源接口模塊。
[0005]所述的鬧鐘座機(jī)單元設(shè)置在鬧鐘座機(jī)本體上，其中，所述的cubieboard核心板和ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路設(shè)置在鬧鐘座機(jī)本體的內(nèi)部，所述的座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊、音箱、彩色液晶顯示屏、可擴(kuò)展USB接口、溫度濕度傳感器、空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器、可變色LED燈和電源接口分別嵌入在所述鬧鐘座機(jī)本體的表面上。
[0006]所述的鬧鐘座機(jī)本體的后側(cè)板是通過(guò)合頁(yè)與整體鉸接連接，從而構(gòu)成方便翻合的后蓋。
[0007]所述的護(hù)腕單元設(shè)置在護(hù)腕袋上，所述的護(hù)腕為可帶在手背上的袋結(jié)構(gòu)，包括形成為一體的用于連接在手背臨近腕處的手背部分和用于套在母指上的母指部分，所述的護(hù)腕袋上設(shè)置有用于開合的拉鏈，所述的護(hù)腕單元設(shè)置在袋結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0008]所述的護(hù)腕單元中的ATmega88PA主控單元、護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊、加速度傳感器、溫度傳感器、鋰電池、充電器和USB電源接口模塊分別設(shè)置在護(hù)腕袋內(nèi)的手背部分處，所述的光電式心率傳感器設(shè)置在護(hù)腕袋內(nèi)的母指部分處，其中，所述的USB電源接口模塊與設(shè)置在護(hù)腕袋表面上的外接電源接口連接。
[0009]本發(fā)明的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，具有可以專業(yè)的測(cè)量出我們的環(huán)境指標(biāo)和生理指標(biāo)，并通過(guò)智能的分析實(shí)現(xiàn)指示睡眠質(zhì)量的功能。并且該智能鬧鐘擁有多種功能來(lái)方便人們的日常生活，通過(guò)彩色顯示屏輸出顯示，其中有:時(shí)鐘和日期顯示及設(shè)置功能、睡眠質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)功能、更換顯示界面壁紙的功能、指示心率快慢的彩色LED指示燈的功能、人工替換鬧鈴鈴聲的功能。本發(fā)明，在性能上，工作穩(wěn)定，耗電量小節(jié)能環(huán)保，電路結(jié)構(gòu)清晰便于操作。在功能上，鬧鐘能夠準(zhǔn)時(shí)的鬧響，并通過(guò)各種數(shù)據(jù)綜合測(cè)評(píng)出人體的睡眠質(zhì)量指標(biāo)，給我們一個(gè)專業(yè)的測(cè)試指數(shù)，從而達(dá)到改善睡眠質(zhì)量的目的。在外觀上，鬧鐘的用戶顯示界面簡(jiǎn)潔易懂，給人一種煥然一新的效果。傳感板小巧省空間，裝容傳感板的護(hù)腕，佩戴舒適?？刹鹦妒降淖o(hù)腕套可以輕易拆下來(lái)清洗。本發(fā)明采用了嵌入式操作系統(tǒng)，UI界面通過(guò)QT完全自行寫出，可擴(kuò)展性能高?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的鬧鐘座機(jī)單元電路構(gòu)成框圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的護(hù)腕單元電路構(gòu)成框圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的鬧鐘座機(jī)本體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是本發(fā)明護(hù)腕袋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是護(hù)腕袋設(shè)置在手上的實(shí)例圖。
[0015]圖中
[0016]
1:鬧鐘座機(jī)單元2:護(hù)腕單元
3:鬧鐘座機(jī)本體4:后側(cè)板
5:合頁(yè)6:護(hù)腕袋
7:拉鏈11: cubieboard核心板
12: ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路13:座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊
14:音箱15:彩色液晶顯示屏
16:可擴(kuò)展USB接口17:溫度濕度傳感器
18:空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器19:可變色LED燈
HO:電源接口21: ATmega88PA主控單元
22:護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊23:加速度傳感器
24:溫度傳感器25:光電式心率傳感器
26:鋰電池27:充電器 28: USB電源接口模塊
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘做出詳細(xì)說(shuō)明。[0018]本發(fā)明的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，具有有效測(cè)量環(huán)境指標(biāo)和人體生理指標(biāo)的系統(tǒng)，測(cè)量指數(shù)包括環(huán)境溫度濕度、空氣質(zhì)量指數(shù)、人體心率、人體動(dòng)作感應(yīng)、體溫等，系統(tǒng)會(huì)記錄人體生命體征的這些生理數(shù)據(jù)，并通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)判斷人體睡眠的質(zhì)量。另外，系統(tǒng)還將近十次的數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)，方便進(jìn)行比對(duì)，從而正確的調(diào)整人體的睡眠，改善我們的睡眠的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)我們的理想的效果。
[0019]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，有鬧鐘座機(jī)單元1，還有與鬧鐘座機(jī)單元I進(jìn)行無(wú)線通信的護(hù)腕單元2，其中，所述的鬧鐘座機(jī)單元I包括有cubieboard核心板11，分別與所述的cubieboard核心板11相連接的ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路12、座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊13、音箱14、彩色液晶顯示屏15和可擴(kuò)展USB接口 16，分別與所述的ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路12相連接的DHTll溫度濕度傳感器17、MQ空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器18和可變色LED燈19,所述的cubieboard核心板11和ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路12通過(guò)電源接口 110連接5V電源；所述的護(hù)腕單元2包括有ATmega88PA主控單元21，分別與所述的ATmega88PA主控單元21相連接的護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊22、MXC6225XU加速度傳感器23、DS18B20溫度傳感器24、光電式心率傳感器25和鋰電池26，所述的鋰電池26還依次連接充電器27和用于連接外部電源的USB電源接口模塊28。所述的彩色液晶顯示屏15為四英寸觸摸液晶屏幕。座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊13可拓展到與手機(jī)等移動(dòng)數(shù)據(jù)相連接，實(shí)現(xiàn)多個(gè)移動(dòng)設(shè)備同時(shí)顯示數(shù)據(jù)的功能。
[0020]鬧鐘座機(jī)單元I上配備的可變色LED燈19會(huì)在不同時(shí)段使用不同的顏色閃爍；在睡眠時(shí)，可變色LED燈19會(huì)根據(jù)人體心率而改變閃爍的頻率；在鬧鐘鬧響時(shí)，可變色LED燈19會(huì)頻閃紅色燈光?？蓴U(kuò)展USB接口 16通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，方便進(jìn)行功能上的拓展，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線WIFI連接，外接各種USB設(shè)備的功能。
[0021]鬧鐘座機(jī)單元I內(nèi)軟件使用Qt語(yǔ)言編寫，可以在電腦上進(jìn)行開發(fā)再移植到嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中。上位機(jī)軟件內(nèi)置的算法，可以從一定程度上統(tǒng)計(jì)使用者的睡眠情況，反應(yīng)出睡眠者的平均睡眠質(zhì)量，以提供給使用者合理的睡眠改善建議。
[0022]座機(jī)內(nèi)ATmega88PA 12還預(yù)留了很多沒有使用的引腳，供物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)使用，改造也非常簡(jiǎn)單，所有的引腳都以標(biāo)準(zhǔn)的方法引出，方便接駁外置設(shè)備，升級(jí)只需要改造程序即可實(shí)現(xiàn)。目前的程序只是實(shí)現(xiàn)了基本的功能，其他的功能只要通過(guò)簡(jiǎn)單的程序完善來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0023]如圖3所示，所述的鬧鐘座機(jī)單元11設(shè)置在鬧鐘座機(jī)本體3上，其中，所述的cubieboard核心板11和ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路12設(shè)置在鬧鐘座機(jī)本體3的內(nèi)部，所述的座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊13、音箱14、彩色液晶顯示屏15、可擴(kuò)展USB接口 16、溫度濕度傳感器17、空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器18、可變色LED燈19和電源接口 110分別嵌入在所述鬧鐘座機(jī)本體3的表面上。所述的鬧鐘座機(jī)本體3的后側(cè)板4是通過(guò)合頁(yè)5與整體鉸接連接，從而構(gòu)成方便翻合的后蓋，方便進(jìn)行拆卸，進(jìn)行數(shù)據(jù)和硬件上的更新。
[0024]如圖4、圖5所示，所述的護(hù)腕單元2整塊PCB板尺寸僅為2cmX3.3cm。裝入一個(gè)特制的護(hù)腕袋6，佩戴在手上。所述的護(hù)腕6為可帶在手背上的袋結(jié)構(gòu)，采用易清洗材質(zhì)制作。包括形成為一體的用于連接在手背臨近腕處的手背部分和用于套在母指上的母指部分，所述的護(hù)腕袋6上設(shè)置有用于開合的拉鏈7，所述的護(hù)腕單元2設(shè)置在袋結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0025]所述的護(hù)腕單元2中的ATmega88PA主控單元21、護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊22、加速度傳感器23、溫度傳感器24、鋰電池26、充電器27和USB電源接口模塊28分別設(shè)置在護(hù)腕袋6內(nèi)的手背部分處，所述的光電式心率傳感器25設(shè)置在護(hù)腕袋6內(nèi)的母指部分處，其中，所述的USB電源接口模塊28與設(shè)置在護(hù)腕袋6表面上的外接電源接口連接。
[0026]本發(fā)明的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，具有普通鬧鐘的一切功能，準(zhǔn)確的時(shí)間和年月日都可在彩色液晶顯示屏15上顯示，并可手動(dòng)設(shè)置時(shí)間和年月日信息。在設(shè)置鬧鐘的時(shí)間之后，點(diǎn)擊修改鬧鐘按鍵即可修改，另外，在鬧鐘的默認(rèn)設(shè)置是鬧響一次，在鬧響過(guò)后，會(huì)自動(dòng)的關(guān)閉 鬧鐘。
【權(quán)利要求】
1.一種基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，有鬧鐘座機(jī)單元(I)，其特征在于，還有與鬧鐘座機(jī)單元(I)進(jìn)行無(wú)線通信的護(hù)腕單元(2)，其中，所述的鬧鐘座機(jī)單元(I)包括有cubieboard核心板(11),分別與所述的cubieboard核心板(11)相連接的ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路(12)、座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊(13)、音箱(14)、彩色液晶顯示屏(15)和可擴(kuò)展USB接口( 16)，分別與所述的ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路(12)相連接的溫度濕度傳感器(17)、空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器(18)和可變色LED燈(19)，所述的cubieboard核心板(11)和ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路(12)通過(guò)電源接口(110)連接5V電源；所述的護(hù)腕單元(2)包括有ATmega88PA主控單元(21)，分別與所述的ATmegaSSPA主控單元(21)相連接的護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊(22)、 加速度傳感器(23)、溫度傳感器(24)、光電式心率傳感器(25)和鋰電池(26)，所述的鋰電池(26)還依次連接充電器(27)和用于連接外部電源的USB電源接口模塊(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，其特征在于，所述的鬧鐘座機(jī)單元(11)設(shè)置在鬧鐘座機(jī)本體(3 )上，其中，所述的cubieboard核心板(11)和ATmega88PA轉(zhuǎn)接電路(12 )設(shè)置在鬧鐘座機(jī)本體(3 )的內(nèi)部，所述的座機(jī)藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊(13)、音箱(14)、彩色液晶顯示屏(15)、可擴(kuò)展USB接口(16)、溫度濕度傳感器(17)、空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器(18)、可變色LED燈(19)和電源接口( 110)分別嵌入在所述鬧鐘座機(jī)本體(3)的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，其特征在于，所述的鬧鐘座機(jī)本體(3)的后側(cè)板(4)是通過(guò)合頁(yè)(5)與整體鉸接連接，從而構(gòu)成方便翻合的后至JHL ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，其特征在于，所述的護(hù)腕單元(2)設(shè)置在護(hù)腕袋(6)上，所述的護(hù)腕(6)為可帶在手背上的袋結(jié)構(gòu)，包括形成為一體的用于連接在手背臨近腕處的手背部分和用于套在母指上的母指部分，所述的護(hù)腕袋(6)上設(shè)置有用于開合的拉鏈(7)，所述的護(hù)腕單元(2)設(shè)置在袋結(jié)構(gòu)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于人體生命體征探測(cè)的新型智能鬧鐘，其特征在于，所述的護(hù)腕單元(2 )中的ATmegaSSPA主控單元(21)、護(hù)腕藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊(22 )、加速度傳感器(23 )、溫度傳感器(24 )、鋰電池(26 )、充電器(27 )和USB電源接口模塊(28 )分別設(shè)置在護(hù)腕袋(6)內(nèi)的手背部分處，所述的光電式心率傳感器(25)設(shè)置在護(hù)腕袋(6)內(nèi)的母指部分處，其中，所述的USB電源接口模塊(28)與設(shè)置在護(hù)腕袋(6 )表面上的外接電源接口連接。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK103519784SQ201310446961
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】王超越, 趙進(jìn), 張金龍, 張?jiān)绞|, 栗大超 申請(qǐng)人:天津大學(xué)