带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统技术方案

本发明专利技术涉及带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其包括若干马达、执行电路、搭载有控制模块的控制盒、显示屏及遥控器；遥控器通过控制模块控制执行电路驱动马达动作；显示屏与控制模块电连接；控制模块，采用STM32单片机为核心MCU，通过继电器和MOS管对马达的伸缩、速度、位置的进行控制盒检测；核心MCU连接定时器及存储器；遥控器，采用STC单片机为核心MCU，实现按键功能检测及屏幕的数据显示等；遥控器通过控制模块控制马达工作；马达，内置有霍尔传感器；本发明专利技术设计合理、结构紧凑且使用方便。凑且使用方便。凑且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统


[0001]本专利技术涉及带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统。

技术介绍

[0002]目前，随着科学技术的高速发展和人们生活水平的不断提高，人们越来越注重生活环境的舒适、安全与便利，智能家居系统很好地顺应了人们的这种需求，家居智能化是经济社会发展的必然趋势。近年来，我国也逐渐进入老龄化社会，智能床需求在养老服务业日益扩大，智能电动床不仅可以为老人提供智能化的家居服务，还可以快捷地监测并记录老人的健康数据，有利于老人的智能健康管理。智能电动床采用高科技硬件技术与低能耗有效结合的研发与设计理念，具有调节床板曲线，生命体征监测、震动按摩、、床底灯、智能音箱控制、移动终端APP控制等功能，节能环保、性能优越，具有很高的安全性和舒适性。
[0003]我国智能电动床行业起步较晚，发展潜力巨大，而人口老龄化也为养老服务业的发展带来巨大机遇。所以设计一款功能实用、安全稳定、体验优质的电动床系统，对国内家居及养老行业具有极大的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0006]一种带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其用于护理床，其包括若干马达、执行电路、搭载有控制模块的控制盒、显示屏及遥控器；
[0007]遥控器通过控制模块控制执行电路驱动马达动作；显示屏与控制模块电连接；<br/>[0008]控制模块，采用STM32单片机为核心MCU，通过继电器和MOS管对马达的伸缩、速度、位置的进行控制盒检测；核心MCU连接定时器及存储器；
[0009]遥控器，采用STC单片机为核心MCU，实现按键功能检测及屏幕的数据显示等；遥控器通过控制模块控制马达工作；
[0010]马达，内置有霍尔传感器；
[0011]执行电路，采用一个MOS管控制两个继电器，当启动时，先打开继电器再开MOS管，当停止时，先关闭MOS管，再关闭继电器。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进：
[0013]控制模块电连接有生命体征监测带；其包括
[0014]压电薄膜传感器，压电薄膜传感器通过感知使用者的振动，将振动信息变换成电信号，并传输到控制模块；控制模块，将电信号进行滤波、分析、运算，从中计算出生命体征的信息与数据，数据经由输出接口发送给外部设备；
[0015]尿湿检测垫，当检测到有排泄物时，控制模块控制便盆自动打开并报警提示。
[0016]采集呼吸声音的大小及频率，并传送到控制模块，控制模块将采集的呼吸信息数
据与预存的鼾声数据进行拟合，当采集数据与预存鼾声的匹配度达到90％时，控制模块自动调节背部电机驱动床身摆动到止鼾角度。
[0017]用于检测人体的心率和呼吸率；当人体的心率和呼吸率的检测参数超过阈值，则认定心率或者呼吸率异常；则立刻通过GPRS模块向家人打电话报警。
[0018]用于检测用户离床时间超过设定阈值，判断用户的异常离床；
[0019]GPRS模块，当用户被认为为异常，控制模块通过GPRS模块向家人打电话报警。
[0020]马达采用线性推杆，分别用于护理床的背部摆动、护理床的腿部升降、及护理床的侧翻身动作；护理床的腿部使用两台独立的三节立柱；
[0021]背部摆动或者腿部升降时，翻身复位到床平位置；马达带有限位开关及霍尔信号，当背部摆动或者腿部升降时，控制模块先控制翻身马达到达床平位置，然后再运行背部摆动或者腿部升降；
[0022]控制盒内置电压开关电源，电压开关电源有急停开关，可实现紧急断电的功能，以给控制盒各模块供电。
[0023]显示器，采用彩屏，显示器采用RA8875作为液晶控制器，显示器，外置FLASH芯片，用于将显示的UI内容存储。
[0024]控制盒内部有备用蓄电池。
[0025]控制模块电连接有基于麦克的语音模组，麦克采集的电信号传送给MCU的ADC，语音模组通过DAC通道输出到功放芯TDA2030A驱动有喇叭，以播放声音与外界进行交互；
[0026]MCU控制模块IC8通过2.4G射频转485模块连接与语音核心MCUU1电连接。
[0027]语音控制器电路包括语音核心MCUU1、5V
‑
3V3供电模块、无线发射模块、RGB灯电路、无线充电模块接口、触摸按键模块及语音模块；语音模块电连接语音核心MCUU1；
[0028]5V
‑
3V3供电模块给语音模块供电，语音模块通过无线发射模块收发信号，语音模块供电电连接有RGB灯电路及触摸按键模块；
[0029]语音核心MCUU1，其脚1接地，脚2接通道GIO1，脚3接通道SDIO，脚4接通道SCK，脚5接通道SCS，脚6、7分别通过电阻R8、R9接通道RXD及TXD；脚8、9接LED SIG通道；脚10通过电阻R7接地，脚11、12分别通过电阻R4、R5接3.3V电源；脚12
‑
16依次接SCL、KEY、DSCL、DSDA及3.3V；脚1、16之间设置有隔离电容C9；
[0030]5V
‑
3V3供电模块，直流5V电压通过电容C6接地，通过二极管D2、分别输出4.3V及稳压器IC3的输入端，稳压器IC3的输出3V3直流电压，并通过并联的隔离电容接地；
[0031]无线发射模块，其射频芯片J3，其脚2
‑
5分别通过GIO1、SDIO、SCK、SCS通道接语音核心MCUU1；脚1接3V3电源，脚6接地，脚1、6通过电容C4隔离；
[0032]RGB灯电路，包括LED驱动电路模块IC4、夜灯模块及RGB电路；
[0033]语音核心MCUU1通过LED驱动电路模块IC4与RGB电路电连接；
[0034]RGB电路，直流5V通过若干RGB三色发光二极管与对应电阻接LED驱动电路模块IC4的对应接口；
[0035]夜灯模块，直流5V通过对应的夜灯并联限流电阻后接对应的夜光灯二极管HL，接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极通过通道NIGHT light接LED驱动电路模块IC4，发射极接地；LED驱动电路模块IC4触发三极管Q1，使得夜光灯二极管HL发光，进行夜间照明；
[0036]触摸按键模块，触摸按键芯片IC2，通过KEY接语音核心MCUU1，通过脚3接电容C2接
地，脚3通过限流电阻R1接TOUCH KEY，接插头J2；脚5接电源；
[0037]语音模块包括语音芯片IC1，语音芯片IC1通过脚17、18通过SKP接喇叭，脚15、16接语音MIC；脚4、5接语音核心MCUU1的MCU RXD及MCU TXD的串口通道。
[0038]控制模块，包括MCU控制模块；MCU控制模块IC8怎么与语音核心MCUU1电连接？
[0039]在MCU控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其特征在于：其用于护理床，其包括若干马达、执行电路、搭载有控制模块的控制盒、显示屏及遥控器；遥控器通过控制模块控制执行电路驱动马达动作；显示屏与控制模块电连接；控制模块，采用STM32单片机为核心MCU，通过继电器和MOS管对马达的伸缩、速度、位置的进行控制盒检测；核心MCU连接定时器及存储器；遥控器，采用STC单片机为核心MCU，实现按键功能检测及屏幕的数据显示等；遥控器通过控制模块控制马达工作；马达，内置有霍尔传感器；执行电路，采用一个MOS管控制两个继电器，当启动时，先打开继电器再开MOS管，当停止时，先关闭MOS管，再关闭继电器。2.根据权利要求1所述的带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其特征在于:控制模块电连接有生命体征监测带；其包括压电薄膜传感器，压电薄膜传感器通过感知使用者的振动，将振动信息变换成电信号，并传输到控制模块；控制模块，将电信号进行滤波、分析、运算，从中计算出生命体征的信息与数据，数据经由输出接口发送给外部设备；尿湿检测垫，当检测到有排泄物时，控制模块控制便盆自动打开并报警提示。麦克，采集呼吸声音的大小及频率，并传送到控制模块，控制模块将采集的呼吸信息数据与预存的鼾声数据进行拟合，当采集数据与预存鼾声的匹配度达到90％时，控制模块自动调节背部电机驱动床身摆动到止鼾角度。心率检测、呼吸率检测器，用于检测人体的心率和呼吸率；当人体的心率和呼吸率的检测参数超过阈值，则认定心率或者呼吸率异常；则立刻通过GPRS模块向家人打电话报警。摄像头、重力传感器或红外传感器，用于检测用户离床时间超过设定阈值，判断用户的异常离床；GPRS模块，当用户被认为为异常，控制模块通过GPRS模块向家人打电话报警。3.根据权利要求1所述的带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其特征在于:马达采用线性推杆，分别用于护理床的背部摆动、护理床的腿部升降、及护理床的侧翻身动作；护理床的腿部使用两台独立的三节立柱；背部摆动或者腿部升降时，翻身复位到床平位置；马达带有限位开关及霍尔信号，当背部摆动或者腿部升降时，控制模块先控制翻身马达到达床平位置，然后再运行背部摆动或者腿部升降；控制盒内置电压开关电源，电压开关电源有急停开关，可实现紧急断电的功能，以给控制盒各模块供电。4.根据权利要求1所述的带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其特征在于:显示器，采用彩屏，显示器采用RA8875作为液晶控制器，显示器，外置FLASH芯片，用于将显示的UI内容存储。5.根据权利要求2所述的带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其特征在于:控制盒内部有备用蓄电池。6.根据权利要求5所述的带语音控制及生命体征监测的智能护理床电控系统，其特征在于:控制模块电连接有基于麦克的语音模组，麦克采集的电信号传送给MCU的ADC，语音模
组通过DAC通道输出到功放芯TDA2030A驱动有喇叭，以播放声音与外界进行交互；语音控制器电路包括语音核心MCUU1、5V
‑
3V3供电模块、无线发射模块、RGB灯电路、无线充电模块接口、触摸按键模块及语音模块；语音模块电连接语音核心MCUU1；5V
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3V3供电模块给语音模块供电，语音模块通过无线发射模块收发信号，语音模块供电电连接有RGB灯电路及触摸按键模块；MCU控制模块IC8通过2.4G射频转485模块连接与语音核心MCUU1电连接；语音核心MCUU1，其脚1接地，脚2接通道GIO1,脚3接通道SDIO，脚4接通道SCK，脚5接通道SCS，脚6、7分别通过电阻R8、R9接通道RXD及TXD；脚8、9接LED SIG通道；脚10通过电阻R7接地，脚11、12分别通过电阻R4、R5接3.3V电源；脚12
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16依次接SCL、KEY、DSCL、DSDA及3.3V；脚1、16之间设置有隔离电容C9；5V
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3V3供电模块，直流5V电压通过电容C6接地，通过二极管D2、分别输出4.3V及稳压器IC3的输入端，稳压器IC3的输出3V3直流电压，并通过并联的隔离电容接地；无线发射模块，其射频芯片J3，其脚2
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5分别通过GIO1、SD...

【专利技术属性】
技术研发人员：田川川，于廷华，方建超，巩正红，
申请(专利权)人：青岛豪江智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：