兒童睡眠監護報警器的製作方法
2023-12-07 04:58:56 1
專利名稱：兒童睡眠監護報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種報警裝置，特別是一種兒童睡眠監護報警裝置。
對有關兒童睡眠監護的問題，最主要是應能及時有效地防止兒童睡覺時蹬被受涼或受風感冒。有關蹬被報警技術的種類很多，較為適用的有光控報警器和測溫報警器。光控報警器有被動感光方法，需要外光源，局限性大；還有紅外遙控方法構成子母機裝置，這極易受幹擾，誤報率高，使用不便。中國專利95200352.X公開的由測溫電路、峰值保持電路、比較電路、發聲電路和電源組成的兒童蹬被測溫報警器，是通過檢測蹬被前後的溫度回差來報警，由於被子內溫度不均勻和溫度存在波動，為避免誤報而不得不加大溫度回差，這要造成報警遲鈍，僅適用於較冷的冬天，對於春夏秋季兒童蹬被前後溫差不大時，這種蹬被報警器不能有效防止蹬被受風引起的感冒。同時又不能做到睡眠定時喚醒、睡眠計時、被窩溫度測量、尿床報警。並沒有顯示功能。
本實用新型的目的在於提供一種在正常生活環境下無漏報，誤報，能監護兒童在睡眠時的蹬被、尿床、定時喚醒、計時、被窩溫度測量的報警器；並能進行顯示。
兒童睡眠監護報警器包括外殼、發聲電路、電源，是利用紅外反射原理，在電源正端和地之間設置紅外接收電路，在電源正端設置紅外發射電路，以及在紅外接收電路的輸出端、紅外發射電路和發聲電路的輸入端之間設置起控制作用的單片機電路。
設置由單片機控制的傳感器接口電路，和連接有設置帶有與所述傳感器接口電路插座相匹配插頭的溼敏傳感部件。設置由單片機控制的按鍵電路和液晶顯示屏，按鍵電路的功能鍵、電源開關和液晶顯示屏布置在外殼上。設置由單片機控制的測溫電路。所述紅外接收電路是由紅外檢測電路、放大電路、解調電路、整形電路組成，它們之間的輸出端和輸入端依次相連。
本實用新型突出的優點是能做到蹬被、尿床報警，又能做到睡眠定時喚醒、睡眠計時、被窩溫度測量，並同時以液晶顯示屏顯示，適應環境範圍廣，使用安全，性能可靠，報警及時準確，正常環境下無誤報、漏報，能有效減少兒童因蹬被引起的受寒或受風感冒，是集多種功能於一體的智能化監護兒童睡眠的高科技產品，可用於醫院、家庭、幼兒園和託兒所。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的電路圖；圖2是液晶顯示屏的屏面標誌示意圖。
本實用新型的電路見附圖1，是由紅外接收電路1、測溫電路2、發聲電路3、單片機IC電路、液晶顯示屏4、紅外發射電路5、按鍵電路6、傳感器接口電路7、電源8，以及溼敏傳感部件S構成。其詳細結構是本實用新型的液晶顯示屏4、功能鍵K1、電源8的開關K布置在外殼上，其餘零部件固定在底板上，置於外殼內。在外殼的兩側分別有環扣，可方便地繫於兒童腰帶或布兜上。外殼的尺寸約為80*50*5立方毫米，以防兒童誤吞。
紅外接收電路1是由紅外檢測電路9、放大電路10、解調電路11、整形電路12依次相連組成。紅外檢測電路9是由紅外光敏二極體D1和電阻R1串聯而成。放大電路10是由電容C1、第一級放大電路、電容C2、第二級放大電路、電容C3依次連接而成。電容C1、C2、C3為耦合電容，2個放大電路分別是CMOS反向器IC1A與電阻R2並聯、及CMOS反向器IC1B與電阻R3並聯成。解調電路11是由上拉電阻R4、CMOS反向器IC1C、整流二極體D2、濾波電路依次連接而成。濾波電路是電容C4與電阻R5並聯成。整形電路12是由CMOS反向器IC1D構成。
測溫電路2由熱敏電阻R6構成，其兩端與單片機IC內部的模數轉換器A/D相接。
發聲電路3由壓電陶瓷片Y構成，其兩端與單片機IC的2個輸出腳連接。
單片機IC包括驅動部件LCD、模數轉換器A/D和單片機內核IC0三部分。可選用將模數轉換器A/D、驅動部件LCD與單片機內核IC0集成於一體的單片機晶片，如MC68HC05LX，也可用通用單片機晶片外接模數轉換器A/D和驅動部件LCD構成。
液晶顯示屏4與單片機IC內的驅動部件LCD相連，其屏面標誌如下
13、14、15、16、17——顯示時間或溫度21、22——表示狀態18、19、20、23、24——表示功能紅外發射電路5是由驅動放大電路和紅外發光二極體D3組成。驅動放大電路是由CMOS反向器IC5、IC6並聯構成，其輸出端接紅外發光二極體D3。該管的另一端接電源8的正端。
紅外發光二極體與紅外光敏二極體可以是分立的也可以是集成在一起的紅外對管。
按鍵電路6由輕觸功能鍵K1和上拉電阻R7串聯組成。其連接點與單片機IC的一個中斷輸入腳連接。功能鍵K1依各種功能做出不同設置，由軟體識別，各功能在液晶顯示屏4上均有顯示或相應的提示標誌。
傳感器接口電路7由插座RJ和上拉電阻R8串聯組成。其連接點與單片機IC的另一個中斷輸入腳連接。
電源8由2節1.5V的鈕扣電池E和開關K串聯後與電容C5並聯構成。
溼敏傳感部件S是兩個靠近的電極做成，其插頭T與傳感器接口電路7的插座RJ匹配。
工作過程蹬被報警報警器要正面朝上放於兒童腹部，繫於腰帶或布兜上，閉合開關K，接通電源8，單片機IC復位同時對各埠初始化。啟動紅外偵測，由軟體間歇產生高頻調製信號送往發射電路5發射，該紅外光信號經被子反射並由紅外接收電路1接收。紅外接收電路1對接收的信號進行放大、檢波、濾波、整形將解調的信號送往單片機IC，由單片機IC鑑別確認。在未蹬被子時，這個發射、反射、接收、鑑別過程周而復始地進行。當蹬開被子後，紅外接收電路1接收不到本機發出的有效信號，經單片機IC二次確認後，啟動壓電陶瓷片Y發出報警聲，同時在液晶顯示屏4上閃爍相應標誌24。蓋好被子後，自動停止報警，重新恢復紅外偵測。
尿床報警可與蹬被報警同時進行。將溼敏傳感部件S的插頭T插入插座RJ，溼敏傳感部件S放於兒童臂部下面。未尿床時，單片機IC與傳感接口電路7連接的輸入腳為高電平，不報警；尿床時，溼敏傳感部件S呈低電阻，單片機IC與其連接的輸入腳變為低電平，觸發單片機IC中斷。單片機IC響應中斷啟動壓電陶瓷片Y發出報警聲，同時在液晶顯示屏4上閃爍相應標誌23，取下溼敏傳感部件S或將溼敏傳感部件S擦乾後會自動取消報警。
下述三種報警不能同時進行，但能分別與上述報警同時生效。
睡眠定時喚醒由軟體設置內建定時器，通過功能鍵K1設定睡眠時間，設定時間生效後，由液晶顯示屏4顯示所剩時間，定時時間一到，單片機IC即啟動壓電陶瓷片Y發出喚醒聲，按功能鍵K1後結束定時喚醒報警。
睡眠計時由軟體設置內建計時器，通過功能鍵K1設定開始計時，並由液晶顯示屏4顯示已睡眠時間，直到睡醒時蹬開被子或按功能鍵K1停止計時。
睡眠溫度測量由單片機IC檢測熱敏電阻R6阻值的變化，算出溫度的數值。同時由液晶顯示屏4顯示被窩內溫度。
權利要求1.一種兒童睡眠監護報警器，包括外殼、發聲電路[3]、電源[8]，其特徵在於在電源[8]正端和地之間設置紅外接收電路[1]，在電源[8]正端設置紅外發射電路[5]，在紅外接收電路[1]的輸出端、紅外發射電路[5]和發聲電路[3]的輸入端之間設置起控制作用的單片機[IC]電路。
2.根據權利要求1所述的兒童睡眠監護報警器，其特徵在於設置由單片機[IC]控制的傳感器接口電路[7]；和設置帶有與所述傳感器接口電路[7]插座[RJ]相匹配插頭[T]的溼敏傳感部件[S]。
3.根據權利要求1所述的兒童睡眠監護報警器，其特徵在於設置由單片機[IC]控制的其功能鍵[K1]布置在外殼上的按鍵電路[6]，和設置由單片機[IC]控制的布置在外殼上的液晶顯示屏[4]。
4.根據權利要求1所述的兒童睡眠監護報警器，其特徵在於設置由單片機[IC]控制的測溫電路[2]。
5.根據權利要求1所述的兒童睡眠監護報警器，其特徵在於所述紅外接收電路[1]是由紅外檢測電路[9]、放大電路[10]、解調電路[11]、整形電路[12]組成，其輸出端和輸入端之間依次相連。
專利摘要一種兒童睡眠監護報警器,由單片機控制的紅外接收電路、紅外外射電路、測溫電路、發聲電路、傳感接口電路、按鍵電路、液晶顯示屏,以及溼敏傳感部件、電源、外殼構成。本報警器利用紅外反射原理檢測蹬被,並具有尿床報警、定時喚醒、睡眠計時、被窩測溫,同時進行顯示的功能,是集多種功能於一體的智能化產品;適應環境範圍廣,使用安全,性能可靠,報警及時、準確,不會漏報、誤報;可用於醫院、家庭、幼兒園和託兒所。
文檔編號G08B19/00GK2365724SQ9920608
公開日2000年2月23日 申請日期1999年3月22日 優先權日1999年3月22日
發明者張珣 申請人:張珣