一种监测肢体活动信息的智慧手环制造技术

本发明专利技术公开了一种用于智慧手环的电路，包括主控制器电路、蓝牙模块、重力传感器、存储卡、USB接口电路、电源处理电路，其特征在于：所述重力传感器与蓝牙模块连接，蓝牙模块和存储卡与主控制器电路连接；USB接口电路与主控制器电路和电源处理电路连接；电源处理电路与主控制器电路连接。通过本发明专利技术，为患者提供了居家健康保健、意外风险预防及报警等指导和干预，提高了患者居家康复服务的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种监测肢体活动信息的智慧手环
本专利技术涉及一种智慧手环，特别是涉及一种监测肢体活动信息的智慧手环。
技术介绍
脑中风族群患者作为一类特殊的患者群体，在康复过程中，需要对其健康、运动与日常生活能力等多元信息进行监测。为此，本专利技术构建了云端大数据管理和分析平台，深入研究患者及照顾人员的活动习惯及照护需求，与之配套的开发了基于物联网的智慧手环，记录患者健侧和患侧肢体信息，实现“监测、照护、康复”的信息化，易于医师对患者日常活动进行检测和康复评干预手段和在线交互式管理，为患者提供了居家健康保健、意外风险预防及报警等指导和干预，提高了患者居家康复服务的安全性。
技术实现思路
为实现本专利技术之目的，采用以下技术方案予以实现：一种用于智慧手环的电路，包括主控制器电路、蓝牙模块、重力传感器、存储卡、USB接口电路、电源处理电路，其中：所述重力传感器与蓝牙模块连接，蓝牙模块和存储卡与主控制器电路连接；USB接口电路与主控制器电路和电源处理电路连接；电源处理电路与主控制器电路连接；其中，蓝牙模块用于与外界进行通信；重力传感器用于检测加速力的变化，并将检测到的检测数据发送给蓝牙模块，由蓝牙模块传送给主控制器电路，并保存在存储卡中；主控制器电路用于控制智慧手环的整体工作；电池用于供电；USB接口电路用于与等外设或USB充电器进行连接，提供电力以及进行数据传输；电源处理电路用于对电池充电和进行开关触发控制。所述的电路，其中：其中USB接口电路包括USB接口U2,U2的管脚1连接外部电路总线电压VBUS；管脚1也连接电容C3的一端，C3另一端接地；U2的管脚2和管脚3分别连接主控制器电路的仿真接口连接端；U2的管脚4悬空，管脚5接地。所述的电路，其中：电源处理电路包括充电芯片U3、电池、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、触控开关S1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5。所述的电路，其中：U3的管脚1连接到主控制器U4的管脚5，管脚2接地，管脚3接电池正极和Q1的发射极和R1的一端；Q1的集电极连接VQ1端，提供比较电压，Q1的基极连接R1电阻的另一端和电阻R3的一端，R3的另一端连接二极管D2的正极和NPN三极管Q2的集电极，二极管D2的负极和二极管D1的负极相连到一起并共同连接到触控开关S1的一端，S1的另一端接地；D1的正极连接主控制器的PA4管脚1；三极管Q2的发射极接地，基极和发射极之间连接电阻R5，基极连接电阻R4的一端，R4另一端接主控制器U4的PA5管脚3，Q2的发射极接地。所述的电路，其中：电阻R2与地之间，设置有一个常闭开关，用于控制电阻R2与地的通断。所述的电路，其中：电源处理模块还包括电源转换电路，该电源转换电路包括稳压芯片U3，U3的管脚1连接VQ1端，并和电容C1的一端连接，C1另一端接地；U3的管脚2接地端；U3管脚3和VQ1端连接；U3的管脚4连接电容C4的一端C4另一端接地；U3的管脚5作为电压输出端，并连接滤波电容C2的一端，C2另一端接地。所述的电路，其中：主控制器电路包括主控制器芯片U4，U4的管脚1、3分别接D1的正极和R4的一端；U4管脚6即U1的管脚5，管脚15)接地，电阻R10一端接3.3V电压，另一端接U4管脚8，电容C14一端接地，另一端接U4管脚8；U4管脚2接第二电池正极，第二电池负极接地。所述的电路，其中：主控制器电路还包括显示模块，U4的管脚4接由电阻R6的一端，R6另一端和光电二极管相连，光电二极管另一端接地。一种智慧手环，包括如上之一所述的电路。附图说明图1为监测肢体活动信息的智慧手环电路系统结构示意图；图2为USB接口电路原理图；图3为开关触发电路原理图；图4为电源转换电路原理图；图5为主控制器与USB接口电路、开关触发电路和电源转换电路的连接简图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1本专利技术的智慧手环电路结构图，包括主控制器电路、Bluetooth模块、重力传感器(如LIS3DH)、TF卡、电源管理模块。以下分别结合图2-5对上述电路进行说明。蓝牙模块可选用功能强大，高度灵活的多协议的SoC，例如nRF51822，能够适用于蓝牙低功耗和2.4GHz的无线应用。该SoC是基于ARMCortexM0为内核的微处理器，拥有256KB/128KB的片上FLASH存储空间，32KB/16KB的RAM空间。芯片支持BLE4.0并且整合了射频发射电路，非常适合应用于穿戴设备上。nRF51822在处理BLE4.0协议栈的同时还负责和重力加速度传感器进行通信，并进行重力加速度信息的处理，可在主控制器芯片的控制下与外界进行通信，接收或发送检测数据等信息。重力传感器用于感知加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够实现程序设计好的功能。重力传感器检测到的检测数据发送给蓝牙模块，由蓝牙模块传送给主控制器电路，并保存在存储卡中。如图2所示，为本专利技术的USB接口电路。U2是连接USB的接口，用于与电脑等外设以及USB充电器进行连接，用于为电源处理模块提供电力以及向主控器提供数据或从主控制器获取数据。其中VBUS端(管脚1)作为电压输入端连接外部电路总线电压VBUS，VBUS电压由外部设备如电脑或USB充电器的USB接口提供，一般为+5V电压，VBUS也连接电容C3，作用为高频滤波，起到滤波、去耦作用，消除高频噪声。C3的电容值为2.2μF，C3另一端接地。D-(DM)端(管脚2)连接主控制器电路的SWDIO端；D+(DM)端(管脚3)连接主控制器电路的SWCLK端，SWDIO和SWCLK是仿真接口连接端，用于程序写入主控制器芯片U4。ID端(管脚4)悬空，GND(管脚5)接地。如图3所示，为本专利技术具有充电功能的电源开关电路(即图1中的电源处理电路)，提供电池充电和开关触发功能。电源处理电路包括充电芯片U3，该芯片可选TP4054，该芯片是一种线性锂离子电池充电芯片，其管脚连接如下：/CHRG(引脚1)：该引脚为漏极开路充电状态输出端，连接到主控制器U4的CHRG端(管脚5)。在管脚5输出高电平的状态下检测管脚7，如果管脚7为低电平那么说明在充电状态，如果管脚7是高电平那么表明充电完成。当电池电量不足时，TP4054的/CHRG(引脚1)给主控制器的CHRG端(管脚5)发出低电平信号；在电池BAT1充电过程中，主控制器的管脚5处于输出状态，发出充电信号，管脚7处于输入状态，用于检测CHRG端的反馈信号；当电池充满电时，/CHRG(引脚1)给主控制器的管脚5发出高电平信号。主控制器的定时器Timer3对管脚5进行充电状态检测，Timer本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于智慧手环的电路，包括主控制器电路、蓝牙模块、重力传感器、存储卡、USB接口电路、电源处理电路，其特征在于：所述重力传感器与蓝牙模块连接，蓝牙模块和存储卡与主控制器电路连接；USB接口电路与主控制器电路和电源处理电路连接；电源处理电路与主控制器电路连接；其中，蓝牙模块用于与外界进行通信；重力传感器用于检测加速力的变化，并将检测到的检测数据发送给蓝牙模块，由蓝牙模块传送给主控制器电路，并保存在存储卡中；主控制器电路用于控制智慧手环的整体工作；电池用于供电；USB接口电路用于与等外设或USB充电器进行连接，提供电力以及进行数据传输；电源处理电路用于对电池充电和进行开关触发控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于智慧手环的电路，包括主控制器电路、蓝牙模块、重力传感器、存储卡、USB接口电路、电源处理电路，其特征在于：所述重力传感器与蓝牙模块连接，蓝牙模块和存储卡与主控制器电路连接；USB接口电路与主控制器电路和电源处理电路连接；电源处理电路与主控制器电路连接；其中，蓝牙模块用于与外界进行通信；重力传感器用于检测加速力的变化，并将检测到的检测数据发送给蓝牙模块，由蓝牙模块传送给主控制器电路，并保存在存储卡中；主控制器电路用于控制智慧手环的整体工作；电池用于供电；USB接口电路用于与等外设或USB充电器进行连接，提供电力以及进行数据传输；电源处...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，李增勇，陶春静，杨荣，张腾宇，刘颖，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11