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一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀的制作方法

文檔序號:11787421閱讀:245來源:國知局
一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及母嬰健康用品領(lǐng)域,尤其是一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀。



背景技術(shù):

孩子是父母的心頭肉掌中寶,在孩子還是嬰兒的時候,如果照顧不好,會經(jīng)常的生病,給父母和孩子都帶來了很多的傷痛,孩提時,寶貝的大部分時間都是在睡覺,不舒適的睡眠環(huán)境將直接影響睡眠質(zhì)量,進而影響身體和智力發(fā)育;嬰幼兒健康問題的主要因數(shù)來源于溫度,孩子半夜踢被、感冒發(fā)燒等,很難及時發(fā)現(xiàn)。

一些孩子生病高燒時,拒絕測量體溫,天氣冷暖多變時父母難以判斷孩子實際冷暖情況。無法知道體溫,不知何時加減衣服,容易讓孩子更難受。

本發(fā)明就是為了解決以上問題而進行的改進。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種方便實時測量和監(jiān)測孩子的體溫、減少孩子踢被、發(fā)燒、便于及時發(fā)現(xiàn)的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:

一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀,包括外殼、操作面板、顯示區(qū)、體溫傳感區(qū)和報警區(qū),所述操作面板、顯示區(qū)、體溫傳感區(qū)和報警區(qū)均安裝于外殼上,所述操作面板、顯示區(qū)、報警區(qū)位于外殼1的前側(cè)面上,顯示區(qū)位于操作面板上,報警區(qū)位于操作面板的側(cè)上方,體溫傳感區(qū)位于外殼的后側(cè)面上;

所述外殼的兩側(cè)分別設(shè)置有左側(cè)掛耳和右側(cè)掛耳,外殼的底端設(shè)置有電池屜;

所述外殼內(nèi)設(shè)置有STM8L152KX芯片、體溫測量電路、外界環(huán)境測量電路、溫度監(jiān)控與報警電路和按鍵電路,所述體溫測量電路、外界環(huán)境測量電路、溫度監(jiān)控與報警電路和按鍵電路均與STM8L152KX芯片相連,體溫測量電路和外界環(huán)境測量電路位于體溫傳感區(qū)內(nèi),溫度監(jiān)控與報警電路位于報警區(qū)內(nèi),按鍵電路位于操作面板內(nèi);

所述體溫測量電路內(nèi)包括有熱敏電阻R1(Thermo-Internal)、電阻R2和電容C1,熱敏電阻R1的兩端分別引出兩根導(dǎo)線為第一根導(dǎo)線和第二根導(dǎo)線,熱敏電阻R1(Thermo-Internal)通過第一根導(dǎo)線與電池正極V BAT相連,熱敏電阻R1(Thermo-Internal)通過第二根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第23引腳Thermo En端相連,第一根導(dǎo)線上設(shè)置有電阻R2,在熱敏電阻R1(Thermo-Internal)和電阻R2連接的第一根導(dǎo)線上引出第三根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第10引腳ADC Internal端相連,電容C1的兩端分別與第二根導(dǎo)線和第三根導(dǎo)線相連;

所述外界環(huán)境測量電路包括有熱敏電阻R3(Thermo-External)、電阻R4和電容C2,熱敏電阻R3(Thermo-External)的兩端分別引出兩根導(dǎo)線為第四根導(dǎo)線和第五根導(dǎo)線,熱敏電阻R3(Thermo-External)通過第四根導(dǎo)線與電池正極V BAT相連,熱敏電阻R3(Thermo-External)通過第五根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第23引腳Thermo En端相連,第四根導(dǎo)線上設(shè)置有電阻R4,在熱敏電阻R3(Thermo-External)和電阻R4連接的第四根導(dǎo)線上引出第六根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第21引腳ADC External端相連,電容C2的兩端分別與第五根導(dǎo)線和第六根導(dǎo)線相連;

所述溫度監(jiān)控與報警電路包括定時器TIM1和蜂鳴器,定時器TIM1的通道CH3與蜂鳴器相連,其中蜂鳴器的SPK端與STM8L152KX芯片的第22引腳BEEP端相連,蜂鳴器的SPI端與電池正極V BAT相連;

所述按鍵電路包括低電平開關(guān)L3、低電平開關(guān)L4、低電平開關(guān)L5、低電平開關(guān)L6、電阻R5和電阻R6,低電平開關(guān)L5引出第七根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第31引腳KEY-端相連,低電平開關(guān)L4引出第八根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第30引腳相連,低電平開關(guān)L3引出第九根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第26引腳相連,低電平開關(guān)L6引出第十根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第25引腳相連,低電平開關(guān)L3、低電平開關(guān)L4、低電平開關(guān)L5和低電平開關(guān)L6均勻第十一根導(dǎo)線相連,第十一根導(dǎo)線接地,電阻R5的一端與第十根導(dǎo)線相連,電阻R5的另一端與電池正極V BAT相連,電阻R6的一端與第九根導(dǎo)線相連,電阻R6的另一端連接與電池正極V BAT上;

所述顯示區(qū)內(nèi)還設(shè)置有顯示模塊,該顯示模塊采用3位數(shù)碼管LCD1作為人機交互界面進行測量溫度值、模式顯示,該3位數(shù)碼管LCD1的型號為LCDZLJY012-2,其中LCD1的COM1端與STM8L152KX芯片的第4引腳相連,LCD1的COM2端與STM8L152KX芯片的第5引腳相連,LCD1的COM3端與STM8L152KX芯片的第6引腳相連,LCD1的SEG1端與STM8L152KX芯片的第11引腳相連,LCD1的SEG2端與STM8L152KX芯片的第12引腳相連,LCD1的SEG3端與STM8L152KX芯片的第13引腳相連,LCD1的SEG4端與STM8L152KX芯片的第14引腳相連,LCD1的SEG5端與STM8L152KX芯片的第15引腳相連,LCD1的SEG6端與STM8L152KX芯片的第16引腳相連,LCD1的SEG7端與STM8L152KX芯片的第17引腳相連,LCD1的SEG8端與STM8L152KX芯片的第12引腳相連,LCD1的SEG9端與STM8L152KX芯片的第19引腳相連,LCD1的SEG10端與STM8L152KX芯片的第20引腳相連;

所述操作面板上還設(shè)置有Ok鍵、M鍵、+鍵和-鍵,Ok鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L6相對應(yīng),M鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L3相對應(yīng),+鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L4相對應(yīng),-鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L5相對應(yīng);

進一步的,所述按鍵電路中的低電平開關(guān)L3和低電平開關(guān)L6有上拉電阻,低電平開關(guān)L4和低電平開關(guān)L5無上拉電阻,通過在STM8L152KX芯片內(nèi)部配置PC0、PC1、PC5、PC6上拉輸入模式,使得四個按鍵Ok鍵、M鍵、+鍵和-鍵都為檢測低電平有效;

具體的,所述電阻R2的阻值為33千歐,電阻R4為100千歐,電阻R5為100千歐,電阻R6為100千歐,電容C1容量為104μF,電容C2容量為104μF;

其中,STM8L152KX芯片是STM8L系列,STM8L系列是意法半導(dǎo)體的超低功耗產(chǎn)品線,支持多種對功耗極為敏感的應(yīng)用,例如便攜式設(shè)備,STM8L基于8位STM8內(nèi)核,采用了專有超低漏電流工藝,利用最低功耗模式實現(xiàn)了超低功耗(0.30uA)。

工作原理為:體溫測量電路原理為高精度熱敏電阻溫度采集電路如圖3和圖4,隨著溫度升高熱敏電阻R1、R3阻值增大,R1、R3分壓增大,電容C1、C2濾除高頻信號使熱敏電阻R1、R3分壓后的值較為穩(wěn)定無刺,通過2個12位1MspsADC通道采集濾波后的值,最后根據(jù)溫度-阻值-電壓值的換算關(guān)系,得到當(dāng)前所對應(yīng)的溫度值;

按鍵電路如下圖5所示,電路中L6、L3有上拉電阻,L4、L5無上拉電阻,通過在STM8L152KX芯片內(nèi)部配置PC0、PC1、PC5、PC6上拉輸入模式,四個按鍵都為檢測低電平有效,其中長按M鍵(L3)進入模式選擇,按K+(L4)、K-(L5)鍵進行切換模式、溫度加減,按OK鍵(L6)進行確認當(dāng)前模式設(shè)置,模式分為默認測量模式、睡眠監(jiān)測模式、自定義監(jiān)測模式、體溫監(jiān)測模式;

溫度監(jiān)控與報警原理為通過16位高級控制定時器TIM1的通道3輸出一定頻率的方波進行驅(qū)動蜂鳴器,自定義監(jiān)測模式:當(dāng)測量溫度高于設(shè)定值(0~45度)時TIM1_CH3輸出頻率較高的方波驅(qū)動蜂鳴器短鳴報警體溫監(jiān)測模式:當(dāng)測量溫度高于37.5度時TIM1_CH3輸出頻率較低的方波驅(qū)動蜂鳴器長鳴報警。

本發(fā)明所述的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀的有益效果是:通過電子技術(shù)實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集與識別,有別于常規(guī)電子體溫計僅能對人體溫度進行單次測量而無法實現(xiàn)持續(xù)的監(jiān)測過程,從而確保用戶在使用過程中可以全時段的了解嬰幼兒的體溫狀況;同時在功能設(shè)定中增加睡眠的過程監(jiān)護,對睡眠環(huán)境的舒適度、失眠過程是否踢被,是否半夜出現(xiàn)病理性發(fā)熱等進行監(jiān)控和識別,當(dāng)異常出現(xiàn)后設(shè)備進行報警提示。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀正面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀背面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀內(nèi)部體溫測量電路圖。

圖4是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀內(nèi)部外界環(huán)境溫度測量電路圖。

圖5是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀內(nèi)部按鍵電路圖。

圖6是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀內(nèi)部溫度控制與報警電路中蜂鳴器的連接電路圖。

圖7是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀內(nèi)部顯示模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明提出的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀內(nèi)部STM8L152KX芯片引腳結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合圖示與具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。

參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示,該一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀,包括外殼1、操作面板2、顯示區(qū)3、體溫傳感區(qū)4和報警區(qū)5,所述操作面板2、顯示區(qū)3、體溫傳感區(qū)4和報警區(qū)5均安裝于外殼1上,所述操作面板2、顯示區(qū)3、報警區(qū)5位于外殼1的前側(cè)面上,顯示區(qū)3位于操作面板2上,報警區(qū)5位于操作面板2的側(cè)上方,體溫傳感區(qū)4位于外殼1的后側(cè)面上;

所述外殼1的兩側(cè)分別設(shè)置有左側(cè)掛耳11和右側(cè)掛耳12,外殼1的底端設(shè)置有電池屜13;

所述外殼1內(nèi)設(shè)置有STM8L152KX芯片、體溫測量電路、外界環(huán)境測量電路、溫度監(jiān)控與報警電路和按鍵電路,所述體溫測量電路、外界環(huán)境測量電路、溫度監(jiān)控與報警電路和按鍵電路均與STM8L152KX芯片相連,體溫測量電路和外界環(huán)境測量電路位于體溫傳感區(qū)4內(nèi),溫度監(jiān)控與報警電路位于報警區(qū)5內(nèi),按鍵電路位于操作面板2內(nèi);

所述體溫測量電路內(nèi)包括有熱敏電阻R1(Thermo-Internal)、電阻R2和電容C1,熱敏電阻R1的兩端分別引出兩根導(dǎo)線為第一根導(dǎo)線和第二根導(dǎo)線,熱敏電阻R1(Thermo-Internal)通過第一根導(dǎo)線與電池正極V BAT相連,熱敏電阻R1(Thermo-Internal)通過第二根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第23引腳Thermo En端相連,第一根導(dǎo)線上設(shè)置有電阻R2,在熱敏電阻R1(Thermo-Internal)和電阻R2連接的第一根導(dǎo)線上引出第三根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第10引腳ADC Internal端相連,電容C1的兩端分別與第二根導(dǎo)線和第三根導(dǎo)線相連;

所述外界環(huán)境測量電路包括有熱敏電阻R3(Thermo-External)、電阻R4和電容C2,熱敏電阻R3(Thermo-External)的兩端分別引出兩根導(dǎo)線為第四根導(dǎo)線和第五根導(dǎo)線,熱敏電阻R3(Thermo-External)通過第四根導(dǎo)線與電池正極V BAT相連,熱敏電阻R3(Thermo-External)通過第五根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第23引腳Thermo En端相連,第四根導(dǎo)線上設(shè)置有電阻R4,在熱敏電阻R3(Thermo-External)和電阻R4連接的第四根導(dǎo)線上引出第六根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第21引腳ADC External端相連,電容C2的兩端分別與第五根導(dǎo)線和第六根導(dǎo)線相連;

所述溫度監(jiān)控與報警電路包括定時器TIM1和蜂鳴器,定時器TIM1的通道CH3與蜂鳴器相連,其中蜂鳴器的SPK端與STM8L152KX芯片的第22引腳BEEP端相連,蜂鳴器的SPI端與電池正極V BAT相連;

所述按鍵電路包括低電平開關(guān)L3、低電平開關(guān)L4、低電平開關(guān)L5、低電平開關(guān)L6、電阻R5和電阻R6,低電平開關(guān)L5引出第七根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第31引腳相連,低電平開關(guān)L4引出第八根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第30引腳相連,低電平開關(guān)L3引出第九根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第26引腳相連,低電平開關(guān)L6引出第十根導(dǎo)線與STM8L152KX芯片的第25引腳相連,低電平開關(guān)L3、低電平開關(guān)L4、低電平開關(guān)L5和低電平開關(guān)L6均勻第十一根導(dǎo)線相連,第十一根導(dǎo)線接地,電阻R5的一端與第十根導(dǎo)線相連,電阻R5的另一端與電池正極V BAT相連,電阻R6的一端與第九根導(dǎo)線相連,電阻R6的另一端連接與電池正極V BAT上;

所述顯示區(qū)3內(nèi)還設(shè)置有顯示模塊,該顯示模塊采用3位數(shù)碼管LCD1作為人機交互界面進行測量溫度值、模式顯示,該3位數(shù)碼管LCD1的型號為LCDZLJY012-2,其中LCD1的COM1端與STM8L152KX芯片的第4引腳相連,LCD1的COM2端與STM8L152KX芯片的第5引腳相連,LCD1的COM3端與STM8L152KX芯片的第6引腳相連,LCD1的SEG1端與STM8L152KX芯片的第11引腳相連,LCD1的SEG2端與STM8L152KX芯片的第12引腳相連,LCD1的SEG3端與STM8L152KX芯片的第13引腳相連,LCD1的SEG4端與STM8L152KX芯片的第14引腳相連,LCD1的SEG5端與STM8L152KX芯片的第15引腳相連,LCD1的SEG6端與STM8L152KX芯片的第16引腳相連,LCD1的SEG7端與STM8L152KX芯片的第17引腳相連,LCD1的SEG8端與STM8L152KX芯片的第12引腳相連,LCD1的SEG9端與STM8L152KX芯片的第19引腳相連,LCD1的SEG10端與STM8L152KX芯片的第20引腳相連;

所述操作面板2上還設(shè)置有Ok鍵、M鍵、+鍵和-鍵,Ok鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L6相對應(yīng),M鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L3相對應(yīng),+鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L4相對應(yīng),-鍵與按鍵電路中的低電平開關(guān)L5相對應(yīng);

具體的,所述按鍵電路中的低電平開關(guān)L3和低電平開關(guān)L6有上拉電阻,低電平開關(guān)L4和低電平開關(guān)L5無上拉電阻,通過在STM8L152KX芯片內(nèi)部配置PC0、PC1、PC5、PC6上拉輸入模式,使得四個按鍵Ok鍵、M鍵、+鍵和-鍵都為檢測低電平有效;

其中,所述電阻R2的阻值為33千歐,電阻R4為100千歐,電阻R5為100千歐,電阻R6為100千歐,電容C1容量為104μF,電容C2容量為104μF;

STM8L152KX芯片是STM8L系列,STM8L系列是意法半導(dǎo)體的超低功耗產(chǎn)品線,支持多種對功耗極為敏感的應(yīng)用,例如便攜式設(shè)備,STM8L基于8位STM8內(nèi)核,采用了專有超低漏電流工藝,利用最低功耗模式實現(xiàn)了超低功耗(0.30uA)。

體溫測量電路原理為高精度熱敏電阻溫度采集電路如圖3和圖4,隨著溫度升高熱敏電阻R1、R3阻值增大,R1、R3分壓增大,電容C1、C2濾除高頻信號使熱敏電阻R1、R3分壓后的值較為穩(wěn)定無刺,通過2個12位1MspsADC通道采集濾波后的值,最后根據(jù)溫度-阻值-電壓值的換算關(guān)系,得到當(dāng)前所對應(yīng)的溫度值;

按鍵電路如下圖5所示,電路中L6、L3有上拉電阻,L4、L5無上拉電阻,通過在STM8L152KX芯片內(nèi)部配置PC0、PC1、PC5、PC6上拉輸入模式,四個按鍵都為檢測低電平有效,其中長按M鍵(L3)進入模式選擇,按K+(L4)、K-(L5)鍵進行切換模式、溫度加減,按OK鍵(L6)進行確認當(dāng)前模式設(shè)置,模式分為默認測量模式、睡眠監(jiān)測模式、自定義監(jiān)測模式、體溫監(jiān)測模式;

溫度監(jiān)控與報警原理為通過16位高級控制定時器TIM1的通道3輸出一定頻率的方波進行驅(qū)動蜂鳴器,自定義監(jiān)測模式:當(dāng)測量溫度高于設(shè)定值(0~45度)時TIM1_CH3輸出頻率較高的方波驅(qū)動蜂鳴器短鳴報警體溫監(jiān)測模式:當(dāng)測量溫度高于37.5度時TIM1_CH3輸出頻率較低的方波驅(qū)動蜂鳴器長鳴報警。

本發(fā)明所述的一種可穿戴睡眠及體溫監(jiān)護儀的有益效果是通過電子技術(shù)實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集與識別,有別于常規(guī)電子體溫計僅能對人體溫度進行單次測量而無法實現(xiàn)持續(xù)的監(jiān)測過程,從而確保用戶在使用過程中可以全時段的了解嬰幼兒的體溫狀況;同時在功能設(shè)定中增加睡眠的過程監(jiān)護,對睡眠環(huán)境的舒適度、失眠過程是否踢被,是否半夜出現(xiàn)病理性發(fā)熱等進行監(jiān)控和識別,當(dāng)異常出現(xiàn)后設(shè)備進行報警提示。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。

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