一种防止上课瞌睡的智能手环制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防止上课瞌睡的智能手环，它由脉搏传感器、内嵌处理器、电池放电器、显示屏、扣环、电源开关、振动器、手环本体、凸起、表带、模式选择按钮和时间设定按钮组成。学生戴上手环后，有一个24小时的数据采集期，分为白天和夜晚，其目的在于分别采集白天清醒时脉搏频率波动范围A和夜晚睡眠时脉搏频率波动范围B，以此作为判断是否处于打瞌睡状态的脉搏频率波动标准范围；使用时所检测的脉搏频率发送至所述内嵌处理器进行处理并比较，判断学生是否处于睡眠状态，此时内嵌处理器则根据所选模式控制电池放电器每秒放出1毫安的微电流刺激手腕或是控制振动器每秒振动20次，唤醒处于瞌睡状态的学生，这样有效解决了学生上课打瞌睡的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种防止上课瞌睡的智能手环
本技术涉及智能穿戴设备
，尤其是涉及一种防止上课瞌睡的智能手环。
技术介绍
当前我国大中小学校的学生上课普遍存在一种现象：上课容易打瞌睡，这种现象不仅严重影响了教师的教学进度，也不利于学生自身的学习成绩。目前，智能穿戴设备逐渐普及，如何通过智能穿戴设备来实现防止学生上课瞌睡是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种防止上课瞌睡的智能手环，通过脉搏传感器，检测学生脉搏频率与睡眠时的脉搏频率波动范围相比较，判断学生是否处于上课睡眠状态，若处于睡眠状态，则电池放电器放出微电流刺激或是振动器振动学生的手臂，使学生清醒过来。为实现上述目的，本技术采用的方案是：一种防止上课瞌睡的智能手环，包括：脉搏传感器、内嵌处理器、电池放电器、显示屏、扣环、电源开关、振动器、手环本体、凸起、表带、模式选择按钮和时间设定按钮；所述模式选择按钮和所述电源开关位于手环本体的一侧，当学生使用手环时可通过模式选择按钮自主选择唤醒方式，两种模式分别为：微电流刺激模式和振动模式；所述脉搏传感器安装于手环本体的内侧，带上手环时紧贴在手腕处检测脉搏频率，需要说明的是：当学生带上手环后，会有一天24小时的数据采集期，分为白天和夜晚时间段，其目的在于分别采集白天清醒时脉搏频率波动范围A和夜晚睡眠时脉搏频率波动范围B，以此作为判断是否处于打瞌睡状态的脉搏频率波动标准范围；然后将所检测的脉搏频率信息发送至所述内嵌处理器进行处理并比较，若所测得脉搏频率值在脉搏频率波动范围B之内，则判断学生处于瞌睡状态，此时所述内嵌处理器则根据所选模式进行控制所述电池放电器每秒放出1毫安的微电流刺激手腕或是控制所述振动器每秒振动20次，以此唤醒处于睡眠状态的学生；当学生醒后，脉搏频率值回归正常，电流刺激或振动停止；所述显示屏显示出学生当前的脉搏频率，使学生了解自己当前的脉搏频率信息；所述扣环与所述凸起均位于所述表带上，两者相互嵌合可固定手环，用于学生根据自身手腕粗细自主选择合适手环大小；所述电源开关用于学生自主选择是否启用手环功能，所述时间设定按钮用于对采集脉搏频率波动范围的时间段进行设置。本技术用于防止学生上课睡觉，与目前易睡觉的学生让同桌帮忙控制不睡觉或老师唤醒学生相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术采用脉搏传感器能够自主检测脉搏频率，与采集的睡眠状脉搏频率波动范围相比较，判断学生是否处于瞌睡状态，从而控制电池放电器放出微电流刺激或是振动器振动学生的手臂，避免学生上课睡觉，使学生的上课效率更高效；2、本技术采用脉搏频率显示屏，能够使学生了解自己的脉搏频率信息，使学生对自己是否有睡眠趋势，有更清楚的判断，及时克制自己睡眠欲望；3、本技术采用电池放电器，每秒能够放出1毫安对人体安全的微电流，使学生快速从睡眠状态苏醒过来。4、本技术采用自主选择唤醒方式，两种模式分别为：微电流刺激模式和振动模式；若学生希望增强唤醒方式的强度则选择微电流刺激模式，若希望一般强度唤醒模式则可选择振动模式。附图说明图1为本技术的内侧主视图；图2为本技术的外侧主视图；图3为本技术的主程序流程图；图4为本技术的判断清醒或瞌睡状态程序流程图；图5为本技术的脉搏频率信号处理流程图；图6为本技术的电路原理图。主要元器件说明。脉搏传感器1内嵌处理器2电池放电器3显示屏4扣环5电源开关6振动器7手环本体8凸起9表带10模式选择按钮11时间设定按钮12反馈放大器21低通滤波器22带阻滤波器2355定时器24单片机25具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本技术作进一步详细说明。请参照图1和图2所示，一种防止上课瞌睡的智能手环，包括：脉搏传感器1、内嵌处理器2、电池放电器3、显示屏4、扣环5、电源开关6、振动器7、手环本体8、凸起9、表带10、模式选择按钮11和时间设定按钮12；所述模式选择按钮11和所述电源开关6位于手环本体8的一侧，当学生使用手环时可通过模式选择按钮11自主选择唤醒方式，两种模式分别为：微电流刺激模式和振动模式；所述脉搏传感器1安装于手环本体8的内侧，戴上手环时紧贴在手腕处检测脉搏频率，需要说明的是：当学生戴上手环后，会有一个24小时的数据采集期，分为白天和夜晚时间段，其目的在于分别采集白天清醒时脉搏频率波动范围A和夜晚睡眠时脉搏频率波动范围B，以此作为判断是否处于打瞌睡状态的脉搏频率波动标准范围；然后将所检测的脉搏频率信息发送至所述内嵌处理器进行处理并比较，若所测得脉搏频率值在脉搏频率波动范围B之内，则判断学生处于瞌睡状态，此时所述内嵌处理器2则根据所选模式进行控制所述电池放电器3每秒放出1毫安的微电流刺激手腕或是控制所述振动器7每秒振动20次，以此唤醒处于睡眠状态的学生；当学生醒后，脉搏频率值回归正常，微电流刺激或振动则停止；所述显示屏4显示出学生当前的脉搏频率，使学生了解自己当前的脉搏频率信息；所述扣环5与所述凸起9均位于所述表带10上，两者相互嵌合可固定手环，用于学生根据自身手腕粗细自主选择合适手环大小；所述电源开关6用于学生自主选择是否启用手环功能，所述时间设定按钮12用于对采集脉搏频率波动范围的时间段进行设置。请参照图3所示，一种防止上课瞌睡的智能手环的主程序流程图，其流程为：当启动手环后，首先进行系统初始化，然后选择微电流刺激模式和振动模式这两种模式中的一种，然后脉搏传感器1测定脉搏频率，与设定的睡眠脉搏频率波动范围B进行比较判断，若脉搏频率处于脉搏频率波动范围B之内时，则判定为瞌睡，进行弱电流刺激或振动器振动唤醒学生，然后此过程结束；若测定的脉搏频率在清醒脉搏频率波动范围A之内，则返回重新测定脉搏频率，进行循环。请参照图4所示，一种防止上课瞌睡的智能手环的判断清醒或瞌睡状态程序流程图，其流程为：程序开始后，先进行刷新状态，若是第一次使用，则采集分别白天清醒时脉搏波动范围A和夜晚睡眠时脉搏波动范围B，若不是第一次使用，则直接进行采集实际测量的脉搏频率C，然后判断是否有脉搏频率范围A和B是否有交集，若有交集，则先求出脉搏频率波动的平均值和若成立,则表明此时测量的脉搏频率更接近睡眠时脉搏频率平均值故判断为瞌睡状态，若不成立，则表明此时测量的脉搏频率更接近清醒时脉搏频率平均值故判断为清醒状态；若脉搏频率范围A和B无交集，则进行实测脉搏频率C与脉搏频率波动范围A进行对比，若脉搏频率C在脉搏频率波动范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止上课瞌睡的智能手环，包括：脉搏传感器、内嵌处理器、电池放电器、显示屏、扣环、电源开关、振动器、手环本体、凸起、表带、模式选择按钮和时间设定按钮；所述模式选择按钮和所述电源开关位于手环本体的一侧，当学生使用手环时可通过模式选择按钮自主选择唤醒模式，两种模式分别为：微电流刺激模式和振动模式；所述脉搏传感器安装于手环本体的内侧，戴上手环时紧贴在手腕处检测脉搏频率，所述脉搏传感器分别采集白天清醒时脉搏频率波动范围A和夜晚睡眠时脉搏频率波动范围B，以此作为判断是否处于打瞌睡状态的脉搏频率波动标准范围；所述脉搏传感器将所检测的脉搏频率信息发送至所述内嵌处理器进行处理并比较，若所测得脉搏频率值在脉搏频率波动范围B之内，则判断出学生处于瞌睡状态，此时所述内嵌处理器则根据所选模式进行控制所述电池放电器每秒放出1毫安的微电流刺激手腕或是控制所述振动器每秒振动20次，以此唤醒处于瞌睡状态的学生；当学生醒后，脉搏频率值回归正常，放电停止；所述显示屏显示学生当前的脉搏频率；所述扣环与所述凸起均位于所述表带上，两者相互嵌合可固定手环；所述电源开关用于学生自主选择是否启用手环功能，所述时间设定按钮用于对采集脉搏频率波动范围的时间段进行设置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防止上课瞌睡的智能手环，包括：脉搏传感器、内嵌处理器、电池放电器、显示屏、扣环、电源开关、振动器、手环本体、凸起、表带、模式选择按钮和时间设定按钮；所述模式选择按钮和所述电源开关位于手环本体的一侧，当学生使用手环时可通过模式选择按钮自主选择唤醒模式，两种模式分别为：微电流刺激模式和振动模式；所述脉搏传感器安装于手环本体的内侧，戴上手环时紧贴在手腕处检测脉搏频率，所述脉搏传感器分别采集白天清醒时脉搏频率波动范围A和夜晚睡眠时脉搏频率波动范围B，以此作为判断是否处于打瞌睡状态的脉搏频率波动标准范围；所述脉搏传感器将所检测的脉搏频率信息发送至所述内嵌处理器进行处理并比较，若所测得脉搏频率值在脉搏频率波动范围B之内，则判断出学生处于瞌睡状态，此时所述内嵌处理器则根据所选模式进行控制所述电池放电器每秒放出1毫安的微电流刺激手腕或是控制所述振动器每秒振动20次，以此唤醒处于瞌睡状态的学生；当学生醒后，脉搏频率值回归正常，放电停止；所述显示屏显示学生当前的脉搏频率；所述扣环与所述凸起均位于所述表带上，两者相互嵌合可固定手环；所述电源开关用于学生自主选择是否启用手环功能，所述时间设定按钮用于对采集脉搏频率波动范围的时间段进行设置。


2.根据权利要求1所述的一种防止上课瞌睡的智能手环，其特征在于：信号放大电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一运算放大器U1组成，第一电阻R1一端接地另一端接运算放大器U1负输入端1，第二电阻R2一端接脉搏传感器Q1另一端接运算放大器U1正输入端2，第三电阻R3一端接脉搏传感器Q1另一端接运算放大器U1输出端3；低通滤波电路由第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第二运算放大器U2组成，第四电阻R4一端接运算放大器U1输出端3另一端接第五电阻R5，第五电阻R5一端接第四电阻R4另一端接运算放大器U2负输入端4，第一电容C1一端接第四电阻R4另一端接运算放大器U2正输入端5和输出端6，第二电容C2一端接地另一端接运算放大器U2负输入端4；带阻滤波器由第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3、第四电容C4、第三运...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，夏侯肖祥，胡成，
申请(专利权)人：南昌亿君祥科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36