一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置製造方法
2023-06-14 15:06:26 1
一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，所述震動馬達驅動電路通過導線接入單片機輸入輸出埠，所述LED或LCD驅動電路通過導線接入單片機輸入輸出埠，所述動作監測電路接入單片機的I2C總線接口，電磁輻射監測模塊、空氣品質監測電路均分別通過導線接入單片機，所述藍牙通訊模塊與數據存儲模塊均接入單片機的UART通訊或SPI總線接口。發明通過對危險動作做到及時定量的準確判斷，從而減少孕婦孕期胎盤過早剝離流產風險，同時本發明還可對孕婦所處的環境電磁輻射值和空氣品質進行測量，有利於孕婦根據電磁輻射功率大小以及空氣品質主動選擇合適的生活工作環境。
【專利說明】—種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種穿戴式設備，具體是一種用於孕婦孕期及產後恢復監護報警的物聯網穿戴式物聯網裝置。
【背景技術】
[0002]現有的孕婦和胎兒監護設備均為臺式監護儀器，主要用於孕婦血壓、血氧飽和度、宮縮壓力、脈搏；胎兒心率監測。設備體積大不能隨身攜帶和移動中使用，無法在正常工作生活中使用，也無法對孕婦所處環境的電磁輻射汙染進行報警，更無法對微觀環境空氣品質進行監測。
[0003]現有孕期危險動作規避手段:通常孕婦在孕期前9個月都還在正常工作生活，期間需要避免危險動作造成流產，尤其孕期前三個月，目前通常是靠產檢醫生提醒注意事項和家人經驗來告知孕婦避免那些危險動作，僅作定性判斷，並無定量的標準。現有孕期防電磁輻射手段:孕期也需要避免超標電磁輻射傷害，醫學研究證明，長期處於高電磁輻射的環境中，會使血液、淋巴液和細胞原生質發生改，尤其是胎兒更加脆弱，目前市場上大量在使用的孕婦防輻射服只具有被動阻擋電磁輻射的功能，沒有主動測量電磁輻射，並進行相應規避的功能。現有環境空氣品質檢測手段:孕期尤其要注意環境空氣品質，空氣品質差會對孕婦和胎兒產生嚴重傷害，尤其是其中的甲醛和苯，目前對空氣品質檢測多用於企業用戶，體積大價格昂貴，沒有便攜移動中對微觀環境進行空氣品質監測的個人產品，尤其是沒有符合孕婦使用的空氣品質監測產品。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種用於孕婦的危險動作監測報警、環境電磁輻射監測報警、環境空氣品質監測報警的穿戴式物聯網裝置。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
[0006]一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，包括上位機和下位機，上位機為安裝配套應用軟體的計算機、手機、平板電腦或電視，下位機為佩戴在孕婦手腕上的穿戴式設備，下位機進行數據採集和報警，上位機進行數據管理和人機互動，上位機和下位機通過藍牙連接，所述穿戴式設備包括外部殼體和物聯網裝置，所述物聯網裝置包括:
[0007]單片機:是控制及運算中心，具有運算、控制功能；所述單片機具有多個通用輸入輸出埠、I2C總線接口、UART通訊總線接口或SPI總線接口 ；
[0008]LED或IXD驅動電路:含有一個或多個LED指示燈或IXD顯示屏及相應的驅動電路，用來做指示、提醒功能； [0009]震動馬達驅動電路:含有震動馬達及相應的驅動電路,用來做指示、提醒功能；
[0010]動作監測電路:含有不少於一個的傳感器晶片；
[0011]藍牙通訊模塊:支持藍牙協議，與單片機進行電路連接並進行數據交換，同時藍牙通訊模塊還可與上位機通過無線方式進行通訊，通訊時遵循藍牙協議，最終完成數據交換；
[0012]電源系統:包含電池及電源管理電路，電池為整個系統提供供電，電源管理電路包含電池充電電路、電源轉換及控制電路，電池充電電路完成對電池充電功能；電源轉換及控制電路將電池提供的電源轉換為各個電壓的電源並提供給系統的各個電路單元；
[0013]電磁福射監測模塊:輸出能反應電磁福射強度的模擬信號給到單片機；
[0014]數據存儲模塊:與單片機進行通訊完成數據的交換與存儲；
[0015]空氣品質監測模塊:將感應到的空氣品質等數據傳遞到單片機，由單片機對接收到的信號進行運算處理；
[0016]所述震動馬達驅動電路通過導線接入單片機輸入輸出埠，所述LED或IXD驅動電路通過導線接入單片機輸入輸出埠，所述動作監測電路接入單片機的I2C總線接口，電磁輻射監測模塊、空氣品質監測電路均分別通過導線接入單片機，所述藍牙通訊模塊與數據存儲模塊均接入單片機的UART通訊或SPI總線接口，所述電源系統通過導線接入單片機，電源管理電路對各個電路及模塊進行供電。
[0017]所述動作監測電路包括加速度計晶片、電子指南針晶片，加速度計晶片、電子指南針晶片均分別接入I2C總線。
[0018]所述藍牙通訊模塊為藍牙晶片，與單片機進行電路連接。
[0019]所述數據存儲模塊為FLASH存儲晶片，與單片機進行電路連接。
[0020]所述空氣品質監測模塊包括半導體氣體傳感器或化學傳感器。
[0021 ] 所述震動馬達驅動電路由電阻Rl、電阻R2、三極體TI和震動馬達Ml組成，電阻R2一端連接單片機，另一端連接三極體Tl基極，三極體Tl集電極連接震動馬達Ml —端，發射極接地，震動馬達Ml另一端連接電阻Rl，電阻Rl接入電源。
[0022]所述LED或IXD驅動電路由串聯的電阻R3和LED1、電阻R4和LED2、電阻R5和LED3組成，電阻R3和LEDl、電阻R4和LED2和電阻R5和LED3的一端均分別接入單片機輸入輸出埠，另一端接入電源。
[0023]本發明的有益效果:本發明通過對危險動作做到及時定量的準確判斷，尤其是可以根據孕婦的預產期判斷當前所處的階段對應軟體閾值，做到判斷更加細分準確，從而減少孕婦孕期胎盤過早剝離流產風險，同時本發明還可對孕婦所處的環境電磁輻射值和空氣品質進行測量，有利於孕婦根據電磁輻射功率大小以及空氣品質主動選擇合適的生活工作環境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]為了便於本領域技術人員理解，下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0025]圖1為本發明結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，包括上位機和下位機，上位機為安裝配套應用軟體的計算機、手機、平板電腦或電視，下位機為佩戴在孕婦手腕上的穿戴式設備，下位機進行數據採集和報警，上位機進行數據管理和人機互動，上位機和下位機通過藍牙連接，所述穿戴式設備包括外部殼體和物聯網裝置，物聯網裝置置於外部殼體內，便於孕婦隨身攜帶，所述物聯網裝置包括:單片機3:是控制及運算中心，具有運算、控制功能；所述單片機3具有多個通用輸入輸出埠(GPIO)、I2C總線接口(或採用GPIO模擬)、UART通訊總線(或採用GPIO模擬)接口或SPI總線接口(或採用GPIO模擬)；LED或LCD驅動電路2:含有一個或多個LED指示燈或LCD顯示屏及相應的驅動電路，用來做指示、提醒功能；震動馬達驅動電路1:含有震動馬達及相應的驅動電路，用來做指示、提醒功能；動作監測電路4:含有不少於一個的傳感器晶片；藍牙通訊模塊5:支持藍牙協議，與單片機3進行電路連接並進行數據交換，同時藍牙通訊模塊5還可與上位機通過無線方式進行通訊，通訊時遵循藍牙協議，最終完成數據交換；電源系統6:包含電池及電源管理電路，電池為整個系統供電，電池連接電源管理電路，電源管理電路對各個模塊和電路供電。如圖1中，電池和電源管理電路連接，電源管理電路接入單片機3，電源管理電路還設有電源接口。電磁輻射監測模塊7:輸出能反應電磁輻射強度的信號給到單片機3。數據存儲模塊8:與單片機3進行通訊完成數據的交換與存儲。空氣品質監測模塊9:將感應到的空氣品質等數據傳遞到單片機3，由單片機3對接收到的信號進行運算處理。
[0027]所述震動馬達驅動電路I通過導線接入單片機3輸入輸出埠(GPIO)，所述LED或IXD驅動電路2通過導線接入單片機3輸入輸出埠(GPIO)，所述動作監測電路4接入單片機3的I2C總線接口，動作監測電路4為I2C總線連接的加速度計晶片、電子指南針晶片，還可以連接其他動作感應晶片。電磁輻射監測模塊7、空氣品質監測電路9通過導線接入單片機3，所述藍牙通訊模塊5與數據存儲模塊8均接入單片機3的UART通訊或SPI總線接口，所述電源系統6通過導線接入單片機3。所述動作監測電路4包括加速度計晶片、電子指南針晶片。所述藍牙通訊模塊5含有藍牙晶片，與單片機3進行電路連接。所述數據存儲模塊8為FLASH存儲晶片，與單片機3進行電路連接。所述空氣品質監測模塊9包括半導體氣體傳感器或化學傳感器。所述震動馬達驅動電路I由電阻RU電阻R2、三極體Tl和震動馬達Ml組成，電阻R2 —端連接單片機3，另一端連接三極體Tl基極，三極體Tl集電極連接震動馬達Ml —端，發射極接地，震動馬達Ml另一端連接電阻R1，電阻Rl接入電源。所述LED或IXD驅動電路2由串聯的電阻R3和LEDl、電阻R4和LED2、電阻R5和LED3組成，電阻R3和LEDl、電阻R4和LED2和電阻R5和LED3的一端均分別接入單片機3輸入輸出埠，另一端接入電源。
[0028]本發明工作方式:本發明可對孕婦進行危險動作監測報警、環境電磁輻射監測報警、環境空氣品質監測報警。
[0029]工作時，本發明利用動作監測電路4的加速度計晶片、電子指南針晶片感應動作，通過單片機3處理採集的數值，結合孕婦預產期判斷孕婦當前動作在所處孕期中的危險性，例如孕期前三月受精卵和子宮內壁沒有完全建立與母體的營養交換系統，很脆弱，動作劇烈容易發生脫落導致流產，該裝置佩戴於孕婦的手腕上，當加速度計晶片、電子指南針晶片的數值通過單片機3 處理後，若超出單片機3軟體設定閾值，本發明通過單片機3傳輸信號給震動馬達驅動電路I和LED或LCD驅動電路2，以振動、亮燈方式報警，提醒孕婦注意動作。同時單片機3處理的數據通過藍牙通訊模塊5發送報警信息到上位機，也可儲存信息到數據存儲模塊8。本發明設計時，根據孕期不同階段對應不同閾值。通過該裝置孕婦可以在運動幅度過大時及時報警，保護胎兒，減少流產機率。
[0030]本發明監測的危險動作類型分為以下3類:1、手臂高舉動作:該動作會造成子宮肌肉收縮，可能導致出血或胎盤過早剝離。2、外力衝擊、激烈運動、跌倒、旋轉:此類動作可能導致出血或胎盤過早剝離。3、手提重物:該動作會造成下腹部用力子宮肌肉收縮，增加腹壓可能導致出血或胎盤過早剝離。
[0031]本發明通過電磁輻射監測模塊7獲取所處環境的電磁輻射數據，當獲取的數據通過單片機3處理後超出軟體設定閾值，本發明通過單片機3傳輸信號給震動馬達驅動電路I和LED或LCD驅動電路2，裝置以振動、亮燈方式報警，提醒孕婦遠離輻射區域。同時單片機3處理的數據通過藍牙發送報警信息到上位機，也可儲存信息到數據存儲模塊8。通過該裝置孕婦可以在所處環境電磁輻射超標時及時報警，保護母嬰。
[0032]空氣品質監測模塊9是通過半導體氣體傳感器獲取所處環境的空氣品質數據，當半導體氣體傳感器獲取的數據通過單片機3處理後超出軟體設定閾值，本發明通過單片機3傳輸信號給震動馬達驅動電路I和LED或IXD驅動電路2，裝置以振動、亮燈方式報警，同時單片機3處理的數據通過藍牙發送報警信息到上位機，也可儲存信息到數據存儲模塊8。通過該裝置孕婦可以在所處環境空氣品質不達標時及時報警，保護母嬰。
[0033]以上內容僅僅是對本發明結構所作的舉例和說明，所屬本【技術領域】的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，包括上位機和下位機，上位機為安裝配套應用軟體的計算機、手機、平板電腦或電視，下位機為佩戴在孕婦手腕上的穿戴式設備，下位機進行數據採集和報警，上位機進行數據管理和人機互動，上位機和下位機通過藍牙連接，所述穿戴式設備包括外部殼體和物聯網裝置，所述物聯網裝置包括: 單片機(3):是控制及運算中心，具有運算、控制功能；所述單片機(3)具有多個通用輸入輸出埠、I2C總線接口、UART通訊總線接口或SPI總線接口 ； LED或LCD驅動電路(2):含有一個或多個LED指示燈或LCD顯示屏及相應的驅動電路，用來做指示、提醒功能； 震動馬達驅動電路(I):含有震動馬達及相應的驅動電路，用來做指示、提醒功能； 動作監測電路(4):含有不少於一個的傳感器晶片； 藍牙通訊模塊(5):支持藍牙協議，與單片機(3)進行電路連接並進行數據交換，同時藍牙通訊模塊(5)還可與上位機通過無線方式進行通訊，通訊時遵循藍牙協議，最終完成數據交換； 電源系統出):包含電池及電源管理電路，電池為整個系統提供供電，電源管理電路包含電池充電電路、電源轉換及控制電路，電池充電電路完成對電池充電功能；電源轉換及控制電路將電池提供的電源轉換為各個電壓的電源並提供給系統的各個電路單元； 電磁輻射監測模塊(7):輸出能反應電磁輻射強度的信號給到單片機(3)； 數據存儲模塊(8):與單片機(3)進行通訊完成數據的交換與存儲； 空氣品質監測模塊(9):將感應到的空氣品質等數據傳遞到單片機(3)，由單片機(3)對接收到的信號進行運算處理； 其特徵在於，所述震動馬達驅動電路(I)通過導線接入單片機(3)輸入輸出埠，所述LED或LCD驅動電路(2)通過導線接入單片機(3)輸入輸出埠，所述動作監測電路(4)接入單片機(3)的I2C總線接口，電磁輻射監測模塊(7)、空氣品質監測電路(9)均分別通過導線接入單片機(3)，所述藍牙通訊模塊(5)與數據存儲模塊(8)均接入單片機(3)的UART通訊或SPI總線接口，所述電源系統(6)通過導線接入單片機(3)，電源管理電路對各個電路及模塊進行供電。
2.根據權利要求1所述的一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，其特徵在於，所述動作監測電路(4)包括加速度計晶片、電子指南針晶片，加速度計晶片、電子指南針晶片均分別接入I2C總線。
3.根據權利要求1所述的一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，其特徵在於，所述藍牙通訊模塊(5)包含藍牙晶片，與單片機(3)進行電路連接。
4.根據權利要求1所述的一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，其特徵在於，所述數據存儲模塊(8)為FLASH存儲晶片，與單片機(3)進行電路連接。
5.根據權利要求1所述的一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，其特徵在於，所述空氣品質監測模塊(9)包括半導體氣體傳感器或化學傳感器。
6.根據權利要求1所述的一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，其特徵在於，所述震動馬達驅動電路(I)由電阻R1、電阻R2、三極體Tl和震動馬達Ml組成，電阻R2 —端連接單片機(3)，另一端連接三極體Tl基極，三極體Tl集電極連接震動馬達Ml —端，發射極接地，震動馬達Ml另一端連接電阻R1，電阻Rl接入電源。
7.根據權利要求1所述的一種用於孕婦監護報警的穿戴式物聯網裝置，其特徵在於，所述LED或IXD驅動電路(2)由串聯的電阻R3和LED1、電阻R4和LED2、電阻R5和LED3組成，電阻R3和LEDl、電阻R4和LED2和電阻R5和LED3的一端均分別接入單片機(3)輸入輸出埠，另一端接入電源。
【文檔編號】A61B5/11GK103784147SQ201410056539
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】文聞 申請人:文聞