智能駝背提醒徽章的製作方法

2023-10-11 14:26:54 3

智能駝背提醒徽章的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能駝背提醒徽章，它涉及一種智能穿戴設備。單片機的15腳、16腳、18腳分別接第三電阻、第二電阻、第四電阻至三軸加速傳感器的6腳、4腳、11腳，單片機的5腳、37腳分別接第七電阻、第六電阻至存儲晶片的1腳、3腳，單片機的19腳接第八電阻至單觸摸鍵監測晶片的1腳，單片機的17腳、20腳分別接第十一電阻、第十四電阻至電源晶片的1腳、排針的2腳，電源晶片的4腳接排針的3腳，電源晶片的4腳還接第一二極體至調整器晶片的3腳。本實用新型佩戴方便，監測用戶的身姿情況並通過震動提示用戶保持良好身姿，監測效果好，實用性強。
【專利說明】智能駝背提醒徽章

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種智能穿戴設備，具體涉及智能駝背提醒徽章。

【背景技術】
[0002]現有市面上有不少可矯正坐姿或提醒身姿的產品，這類預防彎腰駝背的產品主要分為兩類:一類是傳統的機械式的矯正或者提醒裝置，比如以背背佳為代表的矯正帶或者裝在眼鏡上的簡易傾角檢測提醒裝置，此類產品的問題主要是佩戴舒適度不夠，提醒矯正的方式過於粗糙，不能給與用戶更加完整的健康數據反饋；另一類則是以佩戴在腰部的智能監測設備為代表的提醒裝置，它們通過檢測腰部的彎曲程度來判斷用戶有無坐直，在使用過程中，如果發現用戶沒有坐直，它會通過震動提示用戶坐直，這一類解決方案的主要不足是佩戴不方便，需要系在用戶的腰部，容易讓使用者感覺不適。
[0003]為了解決上述問題，設計一種智能駝背提醒徽章還是很有必要的。
實用新型內容
[0004]針對現有技術上存在的不足，本實用新型目的是在於提供一種智能駝背提醒徽章，結構簡單，設計合理，佩戴極為方便，監測用戶的身姿情況並通過震動提示用戶保持良好身姿，監測效果好，實用性強。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:智能駝背提醒徽章，包括單片機、三軸加速傳感器、存儲晶片、單觸摸鍵監測晶片、電源晶片和調整器晶片，單片機的15腳、16腳、18腳分別接第三電阻、第二電阻、第四電阻至三軸加速傳感器的6腳、4腳、11腳，單片機的5腳、37腳分別接第七電阻、第六電阻至存儲晶片的I腳、3腳，單片機的19腳接第八電阻至單觸摸鍵監測晶片的I腳，單片機的17腳、20腳分別接第十一電阻、第十四電阻至電源晶片的I腳、排針的2腳，電源晶片的4腳接排針的3腳，電源晶片的4腳還接第一二極體至調整器晶片的3腳；單片機採用單片機CC2540F256RHAR，三軸加速傳感器採用三軸加速傳感器LIS3DH，存儲晶片採用存儲晶片AT24C16，單觸摸鍵監測晶片採用單觸摸鍵監測晶片TTP223，電源晶片採用電源晶片TP4057，調整器晶片採用高電壓調整器晶片 XC6206P252MR。
[0006]作為優選，所述的單片機的38腳接第十六電阻至第二三極體的基極，第二三極體的集電極接第十五電阻至第二三極體的基極，第二三極體的集電極接第三二極體至信號輸入端，第二三極體的集電極接馬達的2腳，馬達的I腳接信號輸入端，馬達為偏心馬達；單片機的6腳、7腳、8腳、9腳、11腳分別接第二十二電阻和第五發光二極體的串聯電路、第二十一電阻和第四發光二極體的串聯電路、第二十電阻和第三發光二極體的串聯電路、第十九電阻和第二發光二極體的串聯電路、第十八電阻和第一發光二極體的串聯電路至地端，單片機的30腳、40腳分別接第一電阻、第二十七電容至地端，單片機的22腳與23腳之間接有第二晶振，單片機的33腳與32腳之間接有第一晶振，單片機的12腳接第十二電阻至信號輸入端，單片機的12腳、22腳、23腳、32腳、33腳分別接第十三電阻、第十二電容、第十一電容、第一電容、第二十九電容至地端，單片機的25腳依次接第九電容、第一電感、第三電容、第二電感至地端，單片機的4腳、10腳、21腳、24腳、27腳、28腳、29腳、31腳、39腳均接第十七電阻至電源端。
[0007]作為優選，所述的三軸加速傳感器的5腳、10腳、12腳、13腳、16腳接地端，三軸加速傳感器的I腳接第十四電容至地端，三軸加速傳感器的14腳、15腳接電源端，三軸加速傳感器的7腳、8腳分別接第五電阻至電源端。
[0008]作為優選，所述的電源晶片的3腳接信號輸入端，電源晶片的I腳、3腳、6腳分別接第二十三電容、第二十二電容、第十電阻至地端，電源晶片的4腳分別接第二十電容、第二十一電容至地端；所述的調整器晶片的2腳、3腳分別接第十六電容、第十九電容至地端，調整器晶片的2腳接電源端，調整器晶片的3腳反接第二二極體至信號輸入端，信號輸入端接電池至地端，電池的I腳接第五十五電容至地端，電池為鋰電池。
[0009]作為優選，所述的駝背提醒徽章通過無線信號與手機連接，能與手機應用同步健康數據，輔助用戶掌握自己的健康狀況，極為方便。
[0010]本實用新型的有益效果:能讓用戶在伏案工作的背部處於駝背等不健康狀態的時候收到提醒，及時調整自己的坐姿以防止由駝背帶來的如腰酸背痛等健康問題，同時通過附帶的體感遊戲與計步器，輔助用戶進行放鬆保持活力與健康，與App同步自己的健康數據，可以方便地查看自己的健康數據。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0012]圖1為本實用新型的電路圖。

【具體實施方式】
[0013]為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0014]參照圖1，本【具體實施方式】採用以下技術方案:智能駝背提醒徽章，包括單片機U1、三軸加速傳感器U2、存儲晶片U3、單觸摸鍵監測晶片U4、電源晶片U5和調整器晶片Q1，單片機Ul的15腳、16腳、18腳分別接第三電阻R3、第二電阻R2、第四電阻R4至三軸加速傳感器U2的6腳、4腳、11腳，單片機Ul的5腳、37腳分別接第七電阻R7、第六電阻R6至存儲晶片U3的I腳、3腳，單片機Ul的19腳接第八電阻R8至單觸摸鍵監測晶片U4的I腳，單片機Ul的17腳、20腳分別接第十一電阻R11、第十四電阻R14至電源晶片U5的I腳、排針JM3的2腳，電源晶片U5的4腳接排針JM3的3腳，電源晶片U5的4腳還接第一二極體Dl至調整器晶片Ql的3腳，單片機Ul的38腳接第十六電阻R16至第二三極體Q3的基極，第二三極體Q3的集電極接第十五電阻R15至第二三極體Q2的基極，第二三極體Q2的集電極接第三二極體D3至信號輸入端VIN，第二三極體Q2的集電極接馬達JMl的2腳，馬達JMl的I腳接信號輸入端VIN ;單片機Ul採用單片機CC2540F256RHAR，三軸加速傳感器U2採用三軸加速傳感器LIS3DH，存儲晶片U3採用存儲晶片AT24C16，單觸摸鍵監測晶片U4採用單觸摸鍵監測晶片TTP223，電源晶片U5採用電源晶片TP4057，調整器晶片Ql採用高電壓調整器晶片XC6206P252MR ;馬達JMl為偏心馬達。
[0015]值得注意的是，所述的單片機Ul的6腳、7腳、8腳、9腳、11腳分別接第二十二電阻R22和第五發光二極體LED5的串聯電路、第二i^一電阻R21和第四發光二極體LED4的串聯電路、第二十電阻R20和第三發光二極體LED3的串聯電路、第十九電阻R19和第二發光二極體LED2的串聯電路、第十八電阻R18和第一發光二極體LEDl的串聯電路至地端，單片機Ul的30腳、40腳分別接第一電阻R1、第二十七電容C27至地端，單片機Ul的22腳與23腳之間接有第二晶振X2，單片機Ul的33腳與32腳之間接有第一晶振XI，單片機Ul的12腳接第十二電阻R12至信號輸入端VIN,單片機Ul的12腳、22腳、23腳、32腳、33腳分別接第十三電阻R13、第十二電容C12、第^^一電容C11、第一電容Cl、第二十九電容C29至地端，單片機Ul的25腳依次接第九電容C9、第一電感L1、第三電容C3、第二電感L2至地端，第九電容C9與第一電感LI之間的節點接第四電容C4至地端，第一電感LI與第三電容C3之間的節點接第二電容C2至地端，單片機Ul的4腳、10腳、21腳、24腳、27腳、28腳、29腳、31腳、39腳均接第十七電阻R17至電源端VCC，單片機Ul的39腳分別接第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第十電容C10、第十三電容C13、第二十六電容C26、第二十八電容C28至地端，單片機Ul的39腳接VDD端。
[0016]值得注意的是，所述的三軸加速傳感器U2的5腳、10腳、12腳、13腳、16腳接地端，三軸加速傳感器U2的I腳接第十四電容C14至地端，三軸加速傳感器U2的14腳、15腳接電源端VCC，三軸加速傳感器U2的7腳、8腳分別接第五電阻R5至電源端VCC ;所述的存儲晶片U3的4腳接電源端VCC，存儲晶片U3的2腳、5腳均接地端；所述的單觸摸鍵監測晶片U4的2腳接地端，單觸摸鍵監測晶片U4的3腳、5腳分別接第十七電容C17、第十八電容C18至地端，單觸摸鍵監測晶片U4的5腳接電源端VCC，單觸摸鍵監測晶片U4的4腳接第九電阻R9至電源端VCC ;所述的電源晶片U5的3腳接信號輸入端VIN，電源晶片U5的I腳、3腳、6腳分別接第二十三電容C23、第二十二電容C22、第十電阻RlO至地端，電源晶片U5的4腳分別接第二十電容C20、第二^^一電容C21至地端。
[0017]值得注意的是，所述的調整器晶片Ql的2腳、3腳分別接第十六電容C16、第十九電容C19至地端，調整器晶片Ql的2腳接電源端VCC，調整器晶片Ql的3腳反接第二二極體D2至信號輸入端VIN，信號輸入端VIN接電池JM2至地端，電池的I腳接第五十五電容至地端，電池採用鋰電池。
[0018]此外，所述的第一二極體Dl-第三二極體D3均採用型號為1SS389的二極體，第一三極體Q2、第二三極體Q3均採用型號為S8550的三極體。
[0019]本【具體實施方式】為徽章狀的智能穿戴設備，使用者只需像佩戴徽章一樣的佩戴本產品，解決了以前產品佩戴不便的問題，在用戶佩戴使用的時候，徽章能時時監測用戶的身姿情況，如果出現駝背的情況，系統識別出用戶駝背的姿勢，會以震動的方式提示用戶保持良好身姿，本【具體實施方式】還具有計步器、藍牙體感遊戲的功能，幫助用戶放鬆並保持健康，用戶可以用藍牙同步記錄在手機上的健康數據，輔助用戶掌握自己的健康狀況，解決了以往沒有數據記錄反饋的問題。
[0020]本【具體實施方式】的技術方案:1、硬體部分:使用以CC2540F256RHAR為核心的單片機U I架構完成徽章的功能需求，其中單片機的數據採集使用了三軸加速度傳感器U2，振動提示採用了馬達JM1，電池JM2使用鋰電池為電路供電，存儲晶片U3完成算法計算、功能控制以及數據傳輸。
[0021]2、算法部分:
[0022](I)數據來源:計算所需數據源來自三軸加速度傳感器U2輸出的三軸加速度數據，記為G_X、G_Y、G_Z，三軸加速度傳感器U2會以1HZ的頻率輸出1bit解析度的加速度數據(2g模式下)，同時使用FIFO技術減少MCU處理數據的功耗。
[0023](2)識別算法:記標準重力向量大小為STD_G，根據三軸加速度數據G_X、G_Y、G_Z可以計算出當前加速度向量大小CUR_G，兩者作差後，可以得出DLT_G，即加速度差的大小，通過實驗，可以得出駝背特徵與DLT_G部分和sum(DLT_G)上下界的經驗參數(10HZ，300MS):
[0024]①當身高低於165cm 時，-5.5 < sum(DLT_G) < -29 ；
[0025]②當身高介於165cm_185cm 時，-6.0 < sum(DLT_G) < -32 ；
[0026]③當身高高於185cm 時，-6.5 < sum(DLT_G) < -35。
[0027]sum(DLT_G)滿足條件時即為駝背，單片機U I控制馬達JMl產生震動，從而提示用戶糾正坐姿。
[0028]本【具體實施方式】通過監測人上半身高度的變化情況，運用單片機上運行的算法，推斷出用戶所處的身姿狀況，判斷是否駝背，並且合理適時地採用振動去提示用戶，能讓用戶在伏案工作的背部處於駝背等不健康狀態的時候收到提醒，及時調整坐姿以防止由駝背帶來的如腰酸背痛等健康問題，簡單方便，實用性高，具有廣泛的市場應用前景。
[0029]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.智能駝背提醒徽章，其特徵在於，包括單片機(U1)、三軸加速傳感器(U2)、存儲晶片(U3)、單觸摸鍵監測晶片(U4)、電源晶片(U5)和調整器晶片(Q1)，單片機(U1)的15腳、16腳、18腳分別接第三電阻(R3)、第二電阻(R2)、第四電阻(R4)至三軸加速傳感器(U2)的6腳、4腳、11腳，單片機(U1)的5腳、37腳分別接第七電阻(R7)、第六電阻(R6)至存儲晶片(U3)的1腳、3腳，單片機(U1)的19腳接第八電阻(R8)至單觸摸鍵監測晶片(U4)的1腳，單片機(U1)的17腳、20腳分別接第十一電阻(R11)、第十四電阻(R14)至電源晶片(U5)的1腳、排針(JM3)的2腳，電源晶片(U5)的4腳接排針(JM3)的3腳，電源晶片(U5)的4腳還接第一二極體(D1)至調整器晶片(Q1)的3腳，單片機(U1)的38腳接第十六電阻(R16)至第二三極體(Q3)的基極，第二三極體(Q3)的集電極接第十五電阻(R15)至第二三極體(Q2)的基極，第二三極體(Q2)的集電極接第三二極體(D3)至信號輸入端(VIN)，第二三極體(Q2)的集電極接馬達(JM1)的2腳，馬達(JM1)的1腳接信號輸入端(VIN);單片機(U1)採用單片機CC2540F256RHAR，三軸加速傳感器(U2)採用三軸加速傳感器LIS3DH，存儲晶片(U3)採用存儲晶片AT24C16，單觸摸鍵監測晶片(U4)採用單觸摸鍵監測晶片TTP223，電源晶片(U5)採用電源晶片TP4057，調整器晶片(Q1)採用高電壓調整器晶片XC6206P252MR。
2.根據權利要求1所述的智能駝背提醒徽章，其特徵在於，所述的單片機(U1)的6腳、7腳、8腳、9腳、11腳分別接第二十二電阻(R22)和第五發光二極體(LED5)的串聯電路、第二i^一電阻(R21)和第四發光二極體(LED4)的串聯電路、第二十電阻(R20)和第三發光二極體(LED3)的串聯電路、第十九電阻(R19)和第二發光二極體(LED2)的串聯電路、第十八電阻(R18)和第一發光二極體(LED1)的串聯電路至地端，單片機(U1)的30腳、40腳分別接第一電阻(R1)、第二十七電容(C27)至地端，單片機(U1)的22腳與23腳之間接有第二晶振(X2)，單片機(U1)的33腳與32腳之間接有第一晶振(XI)，單片機(U1)的12腳接第十二電阻(R12)至信號輸入端(VIN)，單片機(U1)的12腳、22腳、23腳、32腳、33腳分別接第十三電阻(R13)、第十二電容(C12)、第^^一電容(C11)、第一電容(C1)、第二十九電容(C29)至地端，單片機(U1)的25腳依次接第九電容(C9)、第一電感(L1)、第三電容(C3)、第二電感(L2)至地端，單片機(U1)的4腳、10腳、21腳、24腳、27腳、28腳、29腳、31腳、39腳均接第十七電阻(R17)至電源端(VCC)。
3.根據權利要求1所述的智能駝背提醒徽章，其特徵在於，所述的三軸加速傳感器(U2)的5腳、10腳、12腳、13腳、16腳接地端，三軸加速傳感器(U2)的1腳接第十四電容(C14)至地端，三軸加速傳感器(U2)的14腳、15腳接電源端(VCC)，三軸加速傳感器(U2)的7腳、8腳分別接第五電阻(R5)至電源端(VCC)。
4.根據權利要求1所述的智能駝背提醒徽章，其特徵在於，所述的電源晶片(U5)的3腳接信號輸入端(VIN)，電源晶片(U5)的1腳、3腳、6腳分別接第二十三電容(C23)、第二十二電容(C22)、第十電阻(R10)至地端，電源晶片(U5)的4腳分別接第二十電容(C20)、第二i^一電容(C21)至地端。
5.根據權利要求1所述的智能駝背提醒徽章，其特徵在於，所述的調整器晶片(Q1)的2腳、3腳分別接第十六電容(C16)、第十九電容(C19)至地端，調整器晶片(Q1)的2腳接電源端(VCC)，調整器晶片(Q1)的3腳反接第二二極體(D2)至信號輸入端(VIN)，信號輸入端(VIN)接電池(JM2)至地端。
【文檔編號】G08B21/24GK204166666SQ201420639023
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】向仁楷 申請人:北京長頸鹿科技有限公司