一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于日常穿戴技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表。
【背景技術(shù)】
[0002]心率快慢是個(gè)人生命體征參數(shù)中的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，在我國(guó)中學(xué)生體育測(cè)試中，因?yàn)樾穆什积R或心率過(guò)快導(dǎo)致中學(xué)生猝死的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為了及時(shí)對(duì)每一位學(xué)生的心率數(shù)據(jù)做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)了各種各樣的心率監(jiān)測(cè)手環(huán)或心率監(jiān)測(cè)手表，現(xiàn)有的心率手環(huán)或心率手表采集心率主要使用傳統(tǒng)的LED光電式心率采集，這種方法由于LED的功耗比較大，大約在10-20mA，為了延長(zhǎng)使用時(shí)間，只能在需要測(cè)量的時(shí)候打開(kāi)，其余時(shí)間被迫處于關(guān)閉狀態(tài)，這影響心率測(cè)量的連續(xù)性，進(jìn)而影響了健康監(jiān)控的質(zhì)量；其次，可采用心電式心率采集，這種方法需要在人體皮膚上相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)貼上測(cè)量電極，操作復(fù)雜，不可穿戴；另外，可采用壓電薄膜式心率采集，由于壓電薄膜靈敏度非常高，在動(dòng)作中容易產(chǎn)生很大的噪聲，使心率測(cè)量不準(zhǔn)確；并且采集的數(shù)據(jù)不可聯(lián)網(wǎng)傳輸，且在運(yùn)動(dòng)中手環(huán)一旦脫落，老師不能及時(shí)采集到每一位學(xué)生的心率數(shù)據(jù)；因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、設(shè)計(jì)合理、采集準(zhǔn)確，能夠快速實(shí)現(xiàn)心率數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)倪h(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，通過(guò)高效光電式心率傳感芯片和三軸加速度傳感器同時(shí)采集學(xué)生運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在每一塊遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表中安裝定位傳感器，并將學(xué)生的個(gè)人信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中，做到定位學(xué)生精確，采集精度高；且當(dāng)手表脫落時(shí)通過(guò)聲光報(bào)警電路提醒學(xué)生及時(shí)找到手表，同時(shí)老師可通過(guò)定位傳感器找到手表位置，安全快捷，使用可充電鋰電池供電，實(shí)現(xiàn)手表的循環(huán)使用，壽命長(zhǎng)，解決遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)裝置普遍存在不可攜帶、功耗大、測(cè)量精度低、不能持續(xù)測(cè)量、不能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)多個(gè)心率數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)中測(cè)量易出錯(cuò)、工作不穩(wěn)定以及功耗大等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者心率數(shù)據(jù)且遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，滑落時(shí)可及時(shí)通知使用者找回手表，監(jiān)測(cè)精度高，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:包括外殼、布設(shè)在所述外殼內(nèi)的電子線路板和安裝在所述外殼上的顯示器，所述電子線路板包括微控制器模塊和電源模塊，以及與所述微控制器模塊相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、無(wú)線通信模塊和對(duì)手機(jī)發(fā)送短信信息的短信收發(fā)模塊，所述微控制器模塊的輸入端接有心率傳感器、三軸加速度傳感器和定位傳感器，所述微控制器模塊的輸出端接有聲光報(bào)警電路，所述顯示器的輸入端與所述微控制器模塊的輸出端相接，所述電源模塊包括依次連接的充電保護(hù)電路、鋰電池和穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路為所述電子線路板提供穩(wěn)定電壓的供電回路中串聯(lián)有供電開(kāi)關(guān)，所述穩(wěn)壓電路為所述顯示器提供穩(wěn)定電壓的供電回路中串聯(lián)有顯不器開(kāi)關(guān)；
[0005]所述微控制器模塊包括ARM Cortex-M3微控制器EFM32G200 ;所述充電保護(hù)電路包括連接端口 Pl和芯片LTC4054，所述芯片LTC4054的第4管腳分兩路，一路與連接端口 Pl的第I管腳和5V電源輸出端的連接端相接，另一路經(jīng)發(fā)光二極管Dl和電阻R4與芯片LTC4054的第I管腳相接；所述鋰電池為可輸出4.2V直流電壓的可充電鋰電池Ul，所述可充電鋰電池Ul的正極+接芯片LTC4054的第3管腳，可充電鋰電池Ul的負(fù)極和芯片LTC4054的第2管腳均接地；所述穩(wěn)壓電路包括芯片TPS76933，所述芯片TPS76933的第I管腳接充電鋰電池Ul的4.2V直流電壓輸出端，芯片TPS76933的第5管腳為3.3V直流電壓輸出端。
[0006]上述的一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:所述心率傳感器包括芯片PAH8001，所述芯片PAH8001的LED_P管腳、VDD1管腳和VDDM管腳均與3.3V直流電壓輸出端相接，所述芯片PAH8001的SCK管腳、SD1管腳、SDI_ID0管腳和CSN_ID1管腳分別與ARM Cortex-M3微控制器EFM32G200的PElO管腳、PE13管腳、PEll管腳和PE12管腳相接。
[0007]上述的一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:所述三軸加速度傳感器包括芯片LIS3DH，所述芯片LIS3DH的Vdd_10管腳和Vdd管腳均與3.3V直流電壓輸出端相接，所述芯片LIS3DH的SCL/SPC管腳、SDA/SDI/SD0管腳、SD0/SA0管腳和CS管腳分別與ARMCortex-M3微控制器EFM32G200的PC0/US1_TX管腳、PA2管腳、PAl管腳和PAO管腳相接。
[0008]上述的一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:所述定位傳感器包括模塊UBL0X-6M，所述模塊UBL0X-6M的VCC管腳與3.3V直流電壓輸出端相接，所述模塊UBL0X-6M的TXD管腳、RXD管腳和PPS管腳分別與ARM Cortex_M3微控制器EFM32G200的PB14/HFXTAL_N管腳、PB13/HFXTAL_P管腳和PC13管腳相接。
[0009]上述的一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:所述無(wú)線通信模塊包括GSM模塊，所述GSM模塊為SM900，所述SM900的PWRKEY管腳與3.3V直流電壓輸出端相接，SIM900的TXD_0管腳、RXD_I管腳、DATA管腳和RESET管腳分別與ARM Cortex_M3微控制器EFM32G200的 PF2/DBG_SW0 管腳、PF1/DBG_SWD10 管腳、PBll 管腳和 RESETn 管腳相接。
[0010]上述的一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:所述短信收發(fā)模塊包括芯片TC35I和SM卡，所述芯片TC35I的RXDO管腳與ARM Cortex_M3微控制器EFM32G200的PD4管腳相接，所述芯片TC35I的TXDO管腳與ARM Cortex_M3微控制器EFM32G200的PF0/DBG_SffCLK管腳相接；所述SM卡的CCRST管腳、CCCLK管腳、CCGND管腳和CC1管腳分別與芯片TC35I的CCRST管腳、CCCLK管腳、CCGND管腳和CC1管腳相接，SIM卡的CCGND管腳通過(guò)并聯(lián)連接的電阻Rl3和電感L2接地。
[0011]上述的一種遠(yuǎn)程心率監(jiān)測(cè)手表，其特征在于:所述顯示器為1.8寸TFT液晶顯示器。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置心率傳感器和三軸加速度傳感器同時(shí)采集學(xué)生運(yùn)動(dòng)參數(shù)，同時(shí)設(shè)置聲光報(bào)警電路，當(dāng)心率傳感器采集到數(shù)據(jù)時(shí)，微控制器輸出低電平，不能驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路；當(dāng)心率傳感器采集不到數(shù)據(jù)時(shí)，微控制器輸出高電平，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路及時(shí)提醒使用者手表脫落，避免丟失帶來(lái)的不必要的麻煩，電路簡(jiǎn)單，便于推廣使用。
[0014]2、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置定位傳感器定位手表使用者位置信息，同時(shí)設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)每一位使用者信息，同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信模塊或短信收發(fā)模塊及時(shí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0015]3、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置充電保護(hù)電路將充電器輸出的5V直流電壓轉(zhuǎn)換為4.2V直流電壓給鋰電池充電，接著通過(guò)穩(wěn)壓電路將4.2V直流電壓轉(zhuǎn)換為3.3V直流電壓給各個(gè)用電模塊供電，電壓穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。
[0016]4、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，體積小，通過(guò)顯示器開(kāi)關(guān)控制顯示器是否實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，功耗低，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者心率數(shù)據(jù)且遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽鋾r(shí)可及時(shí)通知使用者找回手表，監(jiān)測(cè)精度高，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0018]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型充電保護(hù)電路和鋰電池的電路連接關(guān)系示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型穩(wěn)壓電路的電路原理圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型微控制器模塊的電路原理圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型心率傳感器的電路原理圖。
[0024]圖6為本實(shí)用新型三軸加速度傳感器的電路原理圖。
[0025]圖7為本實(shí)用新型定位傳感器的電路原理圖。
[0026]圖8為本實(shí)用新型無(wú)線通信模塊的電路原理圖。
[0027]圖9為本實(shí)用新型短信收發(fā)模塊的電路原理圖。
[0028]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0029]1-1 一充電保護(hù)電路； 1-2—鋰電池；1-3—穩(wěn)壓電路；
[0030]1-4 一供電開(kāi)關(guān)；1-5—顯示器開(kāi)關(guān)；2—微控制器模塊；
[0031]3—心率傳感器；4 一三軸加速度傳感器； 5—定位傳感器；
[0032]6—數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；7—顯示器；8—聲光報(bào)警電路；
[0033]9一無(wú)線通信模塊；10—短信收發(fā)模塊；11一手機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1、圖2、圖3和圖4所不，本實(shí)用新型包括外殼、布設(shè)在所述外殼內(nèi)的電子線路板和安裝在所述外殼上的顯示器7，所述電子線路板包括微控制器模塊2和電源模塊，以及與所述微控制器模塊2相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元6、無(wú)線通信模塊9和對(duì)手機(jī)11發(fā)送短信信息的短信收發(fā)模塊10，所述微控制器模塊2的輸入端接有心率傳感器3、三軸加速度傳感器4和定位傳感器5，所述微控制器模塊2的輸出端接有聲光報(bào)警電路8，所述顯示器7的輸入端與所述微控制器模塊2的輸出端相接，所述電源模塊包括依次連接的充電保護(hù)電路1-1、鋰電池1-2和穩(wěn)壓電路1-3，所述穩(wěn)壓電路1-3為所述電子線路板提供穩(wěn)定電壓的供電回路中串聯(lián)有供電開(kāi)關(guān)1-4，所述穩(wěn)壓電路1-3為所述顯示器7提供穩(wěn)定電壓的供電回路中串聯(lián)有顯示器開(kāi)關(guān)1-5 ;
[0035]所述微控制器模塊2包括ARM Cortex_M3微控制器EFM32G200 ;所述充電保護(hù)電路1-1包括連接端口 Pl和芯片LTC4054，所述芯片LTC4054的第4管腳分兩路，一路與連接端口 Pl的第I管腳和5V電源輸出端的連接