一種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備的製作方法
2023-07-04 19:24:36
一種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備,本實用新型包括電源管理模塊、生理參數採集模塊、環境參數採集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊;本實用新型設備體積和質量小,攜帶便捷,可移動性強,具有良好的舒適性,設備抗幹擾能力強,與網絡連接穩定可靠,數據傳輸糾錯能力強;設備使用方便,監測信息穩定可靠,設備使用範圍廣,不受時間地域限制,實時採集用戶生理參數、環境參數以及定位信息,通過GPRS技術遠距離傳輸。
【專利說明】—種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於無線傳感器網絡、可穿戴智能設備、嵌入式系統【技術領域】,具體涉及一種可用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的迅速發展,人們生活水平不斷提高,戶外極限運動日漸頻繁,其帶來的安全問題日益突出。隨著移動網際網路、物聯網、可穿戴等技術的興起,極大地推動了可穿戴智能設備產業的發展,將其與戶外極限運動人員安全監控設備的有機結合,將大大保障相關人員的生命安全。
[0003]戶外極限運動由於自身的特殊性,時常伴隨危險,近年來發生很多令人心痛的事故,可穿戴智能設備可對戶外極限運動人員實時定位,對事故發生時的相關人員位置進行跟蹤,對生命、環境信息的實時採集,便於設計高效的應急救援方案。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的就是針對現有技術的不足,提供一種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備。
[0005]本實用新型的一種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備,包括電源管理模塊、生理參數採集模塊、環境參數採集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊;其中生理參數採集模塊包括:人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元;環境參數採集模塊包括:環境溫溼度採集單元、環境大氣壓參數採集單元。所述電源管理模塊包括VCC7.4V可充電式鋰電池、VCC5.0V電壓轉換電路、VCC4.0V電壓轉換電路、VCC3.3V電壓轉換電路;7.4V可充電式鋰電池JS-7.4V-2.2AH為VCC5V.0電壓轉換電路提供電源;VCC5.0V電壓轉換電路的核心為AMSl117-5.0低壓差線性穩壓電源晶片,其輸出供給VCC4.0V電壓轉換電路、VCCC3.3V電壓轉換電路、人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元、環境大氣壓參數採集單元、GPS定位模塊;4.0V電壓轉換電路的核心為FDS9435-M0SFET功率管、LM3485遲滯開關功率轉換器,其輸出為GPRS模塊提供電源,VCC3.3V電壓轉換電路的核心為AMSl117-3.3低壓差線性穩壓電源晶片,其輸出為環境溫溼度採集單元、處理器模塊主晶片STM32F103RBT6、JTAG接口提供電源;
[0006]電源管理模塊包括:7.4V鋰電池、7.4V鋰電池接口 J1、自鎖開關K1、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3、第四二極體D4、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0、第二電壓轉換晶片AMSl 117-3.3、第一 MOSFET功率管FDS9435、第一遲滯開關功率轉換器LM3485、第一電解電容Cl、第一鉭電容C2、第二鉭電容C3、第二電解電容C4、第三電解電容C5、第三鉭電容C6、第四鉭電容C7、第四電解電容CS、第五鉭電容C9、第五電解電容C10、第六電解電容C11、第六鉭電容C12、第七鉭電容C13、第七電解電容C14、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電源指示燈DSl、第一電感LI ;
[0007]所述7.4V鋰電池的負極接地,7.4V鋰電池的正極連接自鎖開關Kl的第一引腳,自鎖開關Kl的2引腳和第一二極體Dl的陽極相連,第一二極體Dl的陰極連接VCC7.4V電壓輸出端;
[0008]VCC7.4V電壓輸出端連接第一電解電容Cl的正極、第一鉭電容C2的一端、第一電壓轉換晶片AMSl117-5.0的3引腳,第一電解電容Cl的負極連接第一鉭電容C2的另一端、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的I引腳、第二鉭電容C3的一端、第二電解電容C4的負極、第二二極體D2的陽極、第三電解電容C5的負極、第三鉭電容C6的一端到地,第一電壓轉換晶片AMSl 117-5.0的2引腳連接第二鉭電容C3的另一端、第二電解電容C4的正極、第二二極體D2的陰極、第三二極體D3的陽極,第三二極體D3的陰極連接第三電解電容C5的正極、第三鉭電容C6的另一端到5V電壓轉換電路的輸出端;
[0009]VCC5.0V電壓轉換電路的輸出端連接第二電壓轉換晶片AMS1117-3.3的3引腳、第四鉭電容C7的一端、第四電解電容CS的陽極,第四鉭電容C7的另一端連接第四電解電容C8的陰極、第二電壓轉換晶片AMS1117-3.3的I引腳、第五鉭電容C9的一端、第五電解電容ClO的陰極到地,第一電壓轉換晶片AMSl 117-3.3的2引腳連接第五鉭電容C9的另一端、第五電解電容ClO的陽極和第一電阻Rl的一端到VCC3.3V的電壓輸出端,第一電阻Rl的另一端連接第一電源指示燈DSl的陽極,第一電源指示燈DSl的陰極接地;
[0010]VCC5.0V電壓轉換電路的輸出端連接第六電解電容Cll的陽極、第一 MOSFET功率管FDS9435的I引腳、2引腳、3引腳和第一遲滯開關功率轉換器LM3485的8引腳,第一 MOSFET功率管FDS9435的4引腳連接第一遲滯開關功率轉換器LM3485的7引腳,第一 MOSFET功率管FDS9435的5引腳、6引腳、7引腳、8引腳連接第四二極體D4的陰極、第一遲滯開關功率轉換器LM3485的I引腳、第一電感LI的一端,第四二極體D4的陽極連接GND,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的2引腳、6引腳連接GND,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的5引腳連接第二電阻R2的一端、第六鉭電容C12的一端,第六鉭電容C12的另一端連接第二電阻R2到第一遲滯開關功率轉換器LM3485的8引腳,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的3引腳架空,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的4引腳連接第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第七鉭電容C13的一端,第三電阻R3的另一端連接GND,第四電阻R4的另一端連接第七鉭電容C13的另一端、第七電解電容C14的陽極、第一電感LI的另一端到VCC4.0V的電壓輸出端,第七電解電容C14的陰極連接GND ;
[0011]所述生理參數採集模塊包括人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元;人體體溫參數採集單元採用TSIC506數字式高精度體溫傳感器和處理器模塊的24引腳相連,數據讀取採用Tsic ZAC總線通信協議,電源端和5.0V電壓轉換電路相連;血氧飽和度和脈搏參數採集單元YS2000和處理器模塊的通用異步收發(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter, UART)接口 UART3相連,電源端和5.0V電壓轉換電路相連。所述的血氧飽和度和脈搏參數採集單元包括CY8C5566L高速處理器單元、電壓轉換電路和穩壓濾波電路,輸出的信號和處理器的UART3相連;
[0012]血氧飽和度和脈搏參數採集單元電路包括:連接端子P1、連接端子P2,第八鉭電容 C15 ;
[0013]連接端子P2的RX腳連接連接端子Pl的一個RX腳,連接端子P2的2腳連接連接端子Pl的一個TX腳,連接端子P2的TX腳連接GND,連接端子P2的電源腳連接VCC5.0V的電壓輸出端、第八鉭電容C15的一端,第八鉭電容C15的另一端連接GND,連接端子Pl的另一個RX腳連接處理器STM32F103RBT6的PBlO引腳,連接端子Pl的另一個TX腳連接處理器 STM32F103RBT6 的 PBll 引腳;
[0014]人體體溫參數採集單元電路包括:連接端子P3,第五電阻R5,第九鉭電容C16 ;人體體溫參數採集單元的連接端子P3的電源引腳連接第五電阻R5的一端、第九鉭電容C16的一端,第五電阻的另一端連接VCC5.0V的電壓輸出端,連接端子P3的IO引腳連接處理器STM32F103RBT6的PCO引腳,連接端子P3的GND引腳接地。
[0015]所述的環境參數採集模塊包括環境溫溼度採集單元、環境大氣壓採集單元;環境溫溼度採集單元採用SHTll數字式高精度溫溼度傳感器和處理器的PBO、PBl引腳相連,數據讀取採用類IIC總線協議,電源端與VCC3.3V電壓輸出端相連。環境大氣壓採集單元採用BMP085數字式高精度大氣壓採集晶片和處理器的PC引腳相連,電源端和VCC5.0V電壓輸出端相連。
[0016]環境溫溼度採集單元包括:第十鉭電容C17,第六電阻R6,模塊連接端子P4 ;連接端子Pl的SDA腳連接第六電阻R6的一端、處理器模塊STM32F103RBT6的PBl引腳,第六電阻R6的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端電路,模塊連接端子P4的電源引腳連接第十鉭電容C17的一端、VCC3.3V電壓輸出端電路,第十鉭電容C17的另一端連接模塊連接端子P6的GND引腳接地,連接端子P6的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PBO引腳;
[0017]環境大氣壓採集單元包括:第十一鉭電容C18,模塊連接端子P6,端子P5 ;連接端子P6的電源引腳連接第十一鉭電容C18的一端、VCC5.0V電壓輸出端,模塊連接端子P6的SCL引腳連接端子P5的SCL引腳,模塊連接端子P6的SDA引腳連接端子P5的SDA引腳,模塊連接端子P6的XCLR引腳連接端子P5的XCLR引腳,模塊連接端子P6的NC引腳連接端子P5的NC引腳, 模塊連接端子P6的GND引腳接地,端子P5的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCO引腳,端子P5的SDA引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCl引腳,端子P5的XCLR引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC2引腳,端子P5的NC引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC3引腳;
[0018]GPS定位模塊包括:模塊連接端子P7,第十二鉭電容C19 ;模塊連接端子P7的電源引腳連接第十二鉭電容C19的一端、VCC5.0V電壓輸出端,模塊連接端子P7的GND引腳接地,模塊連接端子P7的TX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA3引腳,模塊連接端子P7的RX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA2引腳;
[0019]所述GPRS傳輸模塊KS-97和處理器模塊的通用異步收發(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter, UART)接口 UARTl 相連,電源端和 VCC4.0V 電壓轉換電路輸出端相連,VCC4.0V電壓轉換電路的輸入端電壓可達50V,轉換電路充分考慮電磁幹擾,VCC4.0V輸出電壓穩定可靠,波紋小,為GPRS模塊提供電源;GPRS傳輸模塊電路圖包括:第十三鉭電容C20、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二發光二極體DS2、第三發光二極體DS3、第四發光二極體DS4、GPRS核心單元KS97,連接端子P8,第二按鍵K2 ;
[0020]GPRS傳輸模塊電路中的核心單元KS97的I引腳、2引腳、11引腳、20引腳連接GND,GPRS的核心單元KS97的3引腳、4引腳相連至VCC4.0V輸出電壓端,GPRS核心單元KS97的5引腳和連接端子P8的I引腳相連,連接端子P8的I引腳連接處理器STM32F103RBT6的PA9引腳,GPRS核心單元KS97的6引腳和連接端子P8的3引腳相連,連接端子P8的3引腳連接處理器STM32-64的PAlO引腳,GPRS核心單元KS97的9引腳連接第二按鍵K2的3引腳,第二按鍵K2的I引腳連接GND,GPRS核心單元KS97的10引腳連接第七電阻R7,第七電阻R7連接第二發光二極體的陽極,第二發光二極體的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的18引腳連接第八電阻R8的一端,第八電阻R8的另一端連接第三發光二極體DS3的陽極,第三發光二極體DS3的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的19引腳連接第九電阻R9的一端,第九電阻R9的另一端連接第四發光二極體DS4的陽極,第四發光二極體DS4的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的其他引腳都架空;
[0021]所述處理器模塊以處理器STM32F103RBT6為核心,在其外圍分別搭建了復位電路、晶振電路、JTAG接口電路、RS-232收發器電路、退耦電路。並且對處理器的各電源引腳進行了退藕處理。處理器的電源端連接VCC3.3V電壓輸出端;處理器模塊中的三個UART接口分別和GPRS傳輸模塊、GPS定位模塊、血氧飽和度和脈搏參數採集單元相連;其中RS-232收發器電路包括:第十四鉭電容C21、第十五鉭電容C22、第十六鉭電容C23、第十七鉭電容C24,第一串口插件C0M1、第一 RS-232收發器晶片MAX3232 ;主處理器單元電路包括:主晶片STM32F103RBT6、第十八鉭電容C25、第十九鉭電容C26、第二十鉭電容C27、第二^^一鉭電容C28、第二十二鉭電容C29、第二十三鉭電容C30、第二十四鉭電容C31、第二十五鉭電容C32、第二十六鉭電容C33、第二十七鉭電容C34、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三按鍵K3、第五發光二極體DS5、第十電阻R10、第十一電阻Rll JTAG接口電路包括JTAG接插件JTAG_20、第十二電阻R 12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十八鉭電容C35 ;
[0022]RS-232電路主晶片MAX3232中的I引腳連接第十六鉭電容C23的一端,第十六鉭電容C23的另一端連接MAX3232的3引腳,MAX3232中的4引腳連接第十七鉭電容C24的一端,第十七鉭電容C24的另一端連接MAX3232的5引腳,MAX3232中的2引腳連接第十四鉭電容C21的一端,第十四鉭電容C21的另一端連接GND,MAX3232中的2引腳連接第十五鉭電容C22的一端,第十五鉭電容C22的另一端連接GND,MAX3232中的13引腳連接第一串口插口 COMl的3引腳,MAX3232中的14引腳連接第一串口插口 COMl的2引腳,MAX3232中的11引腳連接主處理器晶片STM32F103RBT6的PA9,MAX3232中的12引腳連接主處理器晶片STM32F103RBT6的ΡΑΙΟ, MAX3232中的16引腳連接VCC5.0V電壓輸出端,MAX3232中的15引腳連接GND,MAX3232中的其他引腳都架空,第一串口插件COMl的5引腳連接GND ;
[0023]處理器模塊的主晶片STM32F103RBT6的7引腳連接復位電路中的第二十七鉭電容C34的一端、第十電阻RlO的一端、第三按鍵K3的3引腳,第三按鍵K3的I引腳連接第二十七鉭電容C34的另一端到GND ;第十電阻RlO的另一端連接第十一電阻Rll的一端、VCC3.3V電壓輸出端,第^ 電阻Rll的另一端連接第五發光二極體DS5的陽極,第五發光二極體DS5的陰極連接處理器晶片STM32F103RBT6的53引腳。處理器晶片STM32F103RBT6的5引腳連接第一晶振Yl的一端、第二十三鉭電容C30的一端,處理器晶片STM32F103RBT6的6引腳連接第一晶振Yl的另一端、第二十四鉭電容C31的一端,第二十三鉭電容C30的另一端和第二十四鉭電容C31的另一端均接地;處理器晶片STM32F103RBT6的3引腳連接第二晶振Y2的一端、第二十五鉭電容C32的一端,處理器晶片STM32F103RBT6的4引腳連接第二晶振Y2的另一端、第二十六鉭電容C33的一端,第二十三鉭電容C32的另一端和第二十四鉭電容C33的另一端均接地;如果晶振電路起振不理想,可以在晶振Yl和Y2兩端分別並聯一個電阻;處理器晶片STM32F103RBT6的13引腳連接第十八鉭電容C25的一端,第十八鉭電容C25的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的12引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的19引腳連接第十九鉭電容C26的一端,第十九鉭電容C26的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的18引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的32引腳連接第二十鉭電容C27的一端,第二十鉭電容C27的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的31引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的48引腳連接第二十一鉭電容C28的一端,第二十一鉭電容C28的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的47引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的64引腳連接第二十二鉭電容C29的一端,第二十二鉭電容C29的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的63引腳到GND ;
[0024]JTAG接口電路中的接插件JTAG_20的3引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的56引腳、第十二電阻Rl2的一端,第十二電阻Rl2的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的5引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的50引腳、第十三電阻R13的一端,第十三電阻R13的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的7引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的46引腳、第十四電阻R14的一端,第十四電阻R14的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的9引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的49引腳、第十五電阻R15的一端,第十五電阻R15的另一端連接GND ;接插件JTAG_20的13引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的55引腳、第十六電阻R16的一端,第十六電阻R16的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的I引腳、2引腳連接VCC3.3V電壓輸出端,接插件JTAG_20的2引腳連接第二十八鉭電容C35的一端,第二十八鉭電容C35的另一端連接接插件JTAG_20的4引腳、6引腳、8引腳、10引腳、12引腳、14引腳、16引腳、18引腳、20引腳,接插件JTAG_20的其他引腳均架空。 [0025]本實用新型相比於現有技術,主要有以下優點:
[0026]1、設備體積和質量小,攜帶便捷,可移動性強,具有良好的舒適性。
[0027]2、設備抗幹擾能力強,與網絡連接穩定可靠,數據傳輸糾錯能力強。
[0028]3、設備使用方便,監測信息穩定可靠,設備使用範圍廣,不受時間地域限制。
[0029]4、實時採集用戶的生理參數、環境參數以及定位信息,通過GPRS技術遠距離傳輸。
[0030]5、設備運行功耗低,軟硬體系統都採用低功耗設計,可長時間工作,電池續航能力強。
[0031]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0032]圖1 (a)為本實用新型的電源管理模塊的5.0V電壓轉換電路原理圖;
[0033]圖1 (b)為本實用新型的電源管理模塊3.3V電壓轉換電路原理圖;
[0034]圖1 (c)為本實用新型的電源管理模塊4.0V電壓轉換電路原理圖;
[0035]圖2為本實用新型的血氧飽和度和脈搏採集單元電路原理圖;
[0036]圖3為本實用新型的人體體溫採集單元電路原理圖;
[0037]圖4為本實用新型的環境溫溼度採集單元電路原理圖;
[0038]圖5為本實用新型的環境大氣壓採集單元電路原理圖;
[0039]圖6為本實用新型的GPS定位電路原理圖;
[0040]圖7為本實用新型的GPRS傳輸模塊電路原理圖;
[0041]圖8 (a)為本實用新型的處理器模塊RS-232接口電路原理圖;[0042]圖8 (b)為本實用新型的處理器模塊主晶片電路原理圖;
[0043]圖8 (C)為本實用新型的處理器模塊JTAG接口電路原理圖。
【具體實施方式】
[0044]可用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備包括電源管理模塊、生理參數採集模塊、環境參數採集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊;其中生理參數採集模塊包括:人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元;環境參數採集模塊包括:環境溫溼度採集單元、環境大氣壓參數採集單元。
[0045]下面結合附圖對本實用新型進一步描述:
[0046]如圖1(a)所示,電源管理模塊包括7.4V鋰電池、7.4V鋰電池接口 J1、自鎖開關K1、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3、第一電解電容Cl、第一鉭電容C2、第二鉭電容C3、第二電解電容C4、第三電解電容C5、第三鉭電容C6、第一電壓轉換晶片AMSl117-5.0 ;
[0047]如圖1(a)所示:7.4V鋰電池接口 Jl的負極接地,7.4V鋰電池的正極連接自鎖開關Kl的第一引腳,自鎖開關Kl的2引腳和第一二極體Dl的陽極相連,第一二極體Dl的陰極連接VCC7.4V電壓輸出端;
[0048]如圖1(a)所示:VCC7.4V電壓輸出端連接第一電解電容Cl的正極、第一鉭電容C2的一端、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的3引腳,第一電解電容Cl的負極連接第一鉭電容C2的另一端、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的I引腳、第二鉭電容C3的一端、第二電解電容C4的負極、第二二極體D2的陽極、第三電解電容C5的負極、第三鉭電容C6的一端到地,第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的2引腳連接第二鉭電容C3的另一端、第二電解電容C4的正極、第二二極體D2的陰極、第三二極體D3的陽極,第三二極體D3的陰極連接第三電解電容C5的正極、第三鉭電容C6的另一端到5V電壓轉換電路的輸出端;
[0049]如圖1(b)所示:VCC3.3V電壓轉換電路圖包括第四鉭電容C7、第四電解電容C8、第五鉭電容C9、第五電解電容C10、第一電阻R1、第一電源指TjV燈DSl、第二電壓轉換晶片AMSl117-3.3 ;
[0050]如圖1(b)所示:VCC5.0V電壓轉換電路的輸出端連接第二電壓轉換晶片AMSl117-3.3的3引腳、第四鉭電容C7的一端、第四電解電容C8的陽極,第四鉭電容C7的另一端連接第四電解電容C8的陰極、第二電壓轉換晶片AMS1117-3.3的I引腳、第五鉭電容C9的一端、第五電解電容ClO的陰極到地,第二電壓轉換晶片AMS1117-3.3的2引腳連接第五鉭電容C9的另一端、第五電解電容ClO的陽極和第一電阻Rl的一端到VCC3.3V的電壓輸出端,第一電阻Rl的另一端連接第一電源指示燈DSl的陽極,第一電源指示燈DSl的陰極接地;
[0051]如圖1(c)所示:VCC4.0V電壓轉換電路圖包括第四二極體D4、電解電容C11、第六鉭電容C12、第七鉭電容C13、第七電解電容C14、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電感L1、第一 MOSFET功率管FDS9435、第一遲滯開關功率轉換器LM3485 ;
[0052]如圖1(c)所示:VCC5.0V電壓轉換電路的輸出端連接第六電解電容Cll的陽極、第一 MOSFET功率管FDS9435的I引腳、2引腳、3引腳和第一遲滯開關功率轉換器LM3485的8引腳,第一 MOSFET功率管FDS9435的4引腳連接第一遲滯開關功率轉換器LM3485的7引腳,第一 MOSFET功率管FDS9435的5引腳、6引腳、7引腳、8引腳連接第四二極體D4的陰極、第一遲滯開關功率轉換器LM3485的I引腳、第一電感LI的一端,第四二極體D4的陽極連接GND,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的2引腳、6引腳連接GND,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的5引腳連接第二電阻R2的一端、第六鉭電容C12的一端,第六鉭電容C12的另一端連接第二電阻R2到第一遲滯開關功率轉換器LM3485的8引腳,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的3引腳架空,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的4引腳連接第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第七鉭電容C13的一端,第三電阻R3的另一端連接GND,第四電阻R4的另一端連接第七鉭電容C13的另一端、第七電解電容C14的陽極、第一電感LI的另一端到VCC4.0V的電壓輸出端,第七電解電容C14的陰極連接GND ;
[0053]如圖2所示:血氧飽和度和脈搏採集單元電路圖包括連接端子P1、連接端子P2,第八鉭電容C15 ;連接端子P2的I腳連接連接端子Pl的3腳,連接端子P2的2腳連接連接端子Pl的I腳,連接端子P2的3腳連接GND,連接端子P2的4腳連接VCC5.0V的電壓輸出端、第八鉭電容C15的一端,第八鉭電容C15的另一端連接GND,連接端子Pl的4腳連接處理器STM32F103RBT6的PBlO引腳,連接端子Pl的2腳連接處理器STM32F103RBT6的PBll引腳;
[0054]如圖3所示:人體體溫參數採集單元電路包括連接端子P3,第五電阻R5,第九鉭電容C16 ;人體體溫參數採集單元的連接端子P3的I引腳連接第五電阻R5的一端、第九鉭電容C16的一端,第五電阻的另一端連接VCC5.0V的電壓輸出端,連接端子P3的2引腳連接處理器STM32F103RBT6的PCO引腳,連接端子的3引腳連接GND ;
[0055]如圖4所示:環境溫溼度採集單元電路圖包括第十鉭電容C17,第六電阻R6,模塊連接端子P4 ;環境溫溼度採集單元中的模塊連接端子Pl的I腳連接電阻R6的一端、處理器模塊STM32F103RBT6的PBl引腳,電阻R6的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端電路,模塊連接端子P4的2引腳連接第十鉭電容C17的一端、VCC3.3V電壓輸出端電路,第十鉭電容C17的另一端連接模塊連接端子P6的3引腳到GND,連接端子P6的4引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6 的 PBO 引腳;
[0056]如圖5所示:環境大氣壓採集單元電路圖包括第十一鉭電容C18,模塊連接端子P6,端子P5 ;環境大氣壓參數採集單元中的模塊連接端子P6的電源引腳連接第十一鉭電容C18的一端、VCC5.0V電壓輸出端,模塊連接端子P6的2引腳連接端子P5的5引腳,模塊連接端子P6的3引腳連接端子P5的6引腳,模塊連接端子P6的4引腳連接端子P5的7引腳,模塊連接端子P6的5引腳連接端子P5的8引腳,模塊連接端子P6的6引腳連接GND,端子P5的I引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCO引腳,端子P5的2引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCl引腳,端子P5的2引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC2引腳,端子P5的3引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC3引腳;
[0057]如圖6所示:GPS定位模塊主晶片型號為ATK-NE0-6M-V12,採用U-BLOX NE0-6M模組,模塊自帶高性能無源陶瓷天線,並自帶可充電後備電池,可支持溫啟動或熱啟動,後備電池在主電源斷電後,可維持半小時左右的GPS接收數據保存。處理器的UART2接口和GPS模塊相連,GPS模塊的電源端和VCC5.0V電壓輸出端相連;GPS定位模塊包括模塊連接端子P7,第十二鉭電容C19 ;模塊連接端子P7的電源引腳連接第十二鉭電容C19的一端、VCC5.0V電壓輸出端,模塊連接端子P7的GND引腳接地,模塊連接端子P7的TX引腳連接處理器模塊STM32-64的PA3引腳,模塊連接端子P7的RX引腳連接處理器模塊STM32-64的PA2引腳;
[0058]如圖7所示:GPRS傳輸模塊電路圖包括第十三鉭電容C20、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二發光二極體DS2、第三發光二極體DS3、第四發光二極體DS4、GPRS核心單元KS97,連接端子P8,第二按鍵K2。GPRS傳輸模塊電路中的核心的單元KS97的I引腳、2引腳、11引腳、20引腳連接GND, GPRS的核心單元KS97的3引腳、4引腳相連至VCC4.0V輸出電壓端,GPRS核心單元KS97的5引腳和連接端子P8的I引腳相連,連接端子P8的I引腳連接處理器STM32-64的PA9引腳,GPRS核心單元KS97的6引腳和連接端子P8的3引腳相連,連接端子P8的3引腳連接處理器STM32-64的PAlO引腳,GPRS核心單元KS97的9引腳連接第二按鍵K2的3引腳,第二按鍵K2的I引腳連接GND,GPRS核心單元KS97的10引腳連接第七電阻R7,第七電阻R7連接第二發光二極體的陽極,第二發光二極體的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的18引腳連接第八電阻R8的一端,第八電阻R8的另一端連接第三發光二極體DS3的陽極,第三發光二極體DS3的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的19引腳連接第九電阻R9的一端,第九電阻R9的另一端連接第四發光二極體DS4的陽極,第四發光二極體DS4的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的其他引腳都架空;
[0059]如圖8(a)所示:RS_232接口電路圖包括第十四鉭電容C21、第十五鉭電容C22、第十六鉭電容C23、第十七鉭電容C24,第一串口插件C0M1、第一 RS-232收發器晶片MAX3232 ;RS-232電路中的主晶片MAX3232中的I引腳連接第十六鉭電容C23的一端,第十六鉭電容C23的另一端連接MAX3232的3引腳,MAX3232中的4引腳連接第十七鉭電容C24的一端,第十七鉭電容C24的另一端連接MAX3232的5引腳,MAX3232中的2引腳連接第十四鉭電容C21的一端,第十四鉭電容C21的另一端連接GND,MAX3232中的2引腳連接第十五鉭電容C22的一端,第十五鉭電容C22的另一端連接GND,MAX3232中的13引腳連接第一串口插口 COMl的3引腳,MAX3232中的14引腳連接第一串口插口 COMl的2引腳,MAX3232中的11引腳連接主處理器 晶片STM32F103RBT6的PA9,MAX3232中的12引腳連接主處理器晶片STM32-64的PA10,MAX3232中的16引腳連接VCC5.0V電壓輸出端,MAX3232中的15引腳連接GND,MAX3232中的其他引腳都架空,第一串口插口 COMl的5引腳連接GND ;
[0060]如圖8(b)所示:處理器模塊主晶片電路圖包含主晶片STM32F103RBT6、第十八鉭電容C25、第十九鉭電容C26、第二十鉭電容C27、第二 ^^一鉭電容C28、第二十二鉭電容C29、第二十三鉭電容C30、第二十四鉭電容C31、第二十五鉭電容C32、第二十六鉭電容C33、第二十七鉭電容C34、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三按鍵K3、第五發光二極體DS5、第十電阻R10、第十一電阻Rll ;處理器模塊的主晶片STM32F103RBT6的7引腳相連復位電路中的第二十七鉭電容C34的一端、第十電阻RlO的一端、第三按鍵K3的3引腳,第三按鍵K3的
I引腳連接第二十七鉭電容C34的另一端到GND ;第十電阻RlO的另一端連接第十一電阻Rll的一端、VCC3.3V電壓輸出端,第^ 電阻Rll的另一端連接第五發光二極體DS5的陽極,第五發光二極體DS5的陰極連接處理器晶片STM32F103RBT6的53引腳。處理器晶片STM32F103RBT6的5引腳連接第一晶振Yl的一端、第二十三鉭電容C30的一端,處理器晶片STM32F103RBT6的6引腳連接第一晶振Yl的另一端、第二十四鉭電容C31的一端,第二十三鉭電容C30的另一端和第二十四鉭電容C31的另一端均接地;處理器晶片STM32F103RBT6的3引腳連接第二晶振Y2的一端、第二十五鉭電容C32的一端,處理器晶片STM32F103RBT6的4引腳連接第二晶振Y2的另一端、第二十六鉭電容C33的一端,第二十三鉭電容C32的另一端和第二十四鉭電容C33的另一端均接地;如果晶振電路起振不理想,可以在晶振Yl和Υ2兩端分別並聯一個電阻;處理器晶片STM32F103RBT6的13引腳連接第十八鉭電容C25的一端,第十八鉭電容C25的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的12引腳到GND ;處理器晶片STM32F 103RBT6的19引腳連接第十九鉭電容C26的一端,第十九鉭電容C26的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的18引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的32引腳連接第二十鉭電容C27的一端,第二十鉭電容C27的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的31引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的48引腳連接第二十一鉭電容C28的一端,第二十一鉭電容C28的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的47引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的64引腳連接第二十二鉭電容C29的一端,第二十二鉭電容C29的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的63引腳到GND ;
[0061]如圖8(c)所示JTAG接口電路包括JTAG_20接插件、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十八鉭電容C35 JTAG接口電路中的接插件JTAG_20的3引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的56引腳、第十二電阻R12的一端,第十二電阻R12的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的5引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的50引腳、第十三電阻R13的一端,第十三電阻R13的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的7引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的46引腳、第十四電阻R14的一端,第十四電阻R14的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的9引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的49引腳、第十五電阻R15的一端,第十五電阻R15的另一端連接GND ;接插件JTAG_20的13引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的55引腳、第十六電阻R16的一端,第十六電阻R16的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的I引腳、2引腳連接VCC3.3V電壓輸出端,接插件JTAG_20的2引腳連接第二十八鉭電容C35的一端,第二十八鉭電容C35的另一端連接接插件JTAG_20的4引腳、6引腳、8引腳、10引腳、12引腳、14引腳、16引腳、18引腳、20引腳,接插件JTAG_20的其他引腳均架空;
[0062]可用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備設備工作過程如下:設備上電後,處理器模塊會依次初始化系統的各個子模塊:生理參數採集模塊、環境參數採集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊,將實時採集環境中的溫度、溼度、大氣壓強等信息,通過GPS定位模塊採集用戶所在的經緯度、所處海拔高度、當地時間等信息,通過生理參數採集模塊採集用戶的體溫、血氧飽和度、脈搏等信息,為用戶從事戶外極限運動提供參考,將各個子模塊採集到的信息經處理器打包成特定的數據流後經過GPRS傳輸模塊發送到指定上位機,可供其他人員參考,同時也可以作為戶外極限運動人員遇險時緊急救援的依據;本設備可對事故發生時刻的人員位置進行跟蹤,便於設計高效的應急救援方案。
【權利要求】
1.一種用於戶外極限運動人員安全監控的可穿戴設備,包括電源管理模塊、生理參數採集模塊、環境參數採集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊; 其特徵在於:生理參數採集模塊包括人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元;環境參數採集模塊包括環境溫溼度採集單元、環境大氣壓參數採集單元; 所述電源管理模塊包括VCC7.4V可充電式鋰電池、VCC5.0V電壓轉換電路、VCC4.0V電壓轉換電路、VCC3.3V電壓轉換電路;7.4V可充電式鋰電池JS-7.4V-2.2AH為VCC5V.0電壓轉換電路提供電源;VCC5.0V電壓轉換電路的核心為AMSl117-5.0低壓差線性穩壓電源晶片,其輸出供給VCC4.0V電壓轉換電路、VCCC3.3V電壓轉換電路、人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元、環境大氣壓參數採集單元、GPS定位模塊;4.0V電壓轉換電路的核心為FDS9435-MOSFET功率管、LM3485遲滯開關功率轉換器,其輸出為GPRS模塊提供電源,VCC3.3V電壓轉換電路的核心為AMSl117-3.3低壓差線性穩壓電源晶片,其輸出為環境溫溼度採集單元、處理器模塊主晶片STM32F103RBT6、JTAG接口提供電源; 電源管理模塊包括:7.4V鋰電池、7.4V鋰電池接口 J1、自鎖開關K1、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3、第四二極體D4、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0、第二電壓轉換晶片AMSl117-3.3、第一 MOSFET功率管FDS9435、第一遲滯開關功率轉換器LM3485、第一電解電容Cl、第一鉭電容C2、第二鉭電容C3、第二電解電容C4、第三電解電容C5、第三鉭電容C6、第四鉭電容C7、第四電解電容CS、第五鉭電容C9、第五電解電容C10、第六電解電容C11、第六鉭電容C12、第七鉭電容C13、第七電解電容C14、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電源指示燈DSl、第一電感LI ; 所述7.4V鋰電池的負極接地,7.4V鋰電池的正極連接自鎖開關Kl的第一引腳,自鎖開關Kl的2引腳和第一二極體Dl的陽極相連,第一二極體Dl的陰極連接VCC7.4V電壓輸出端; VCC7.4V電壓輸出端與VCC5.0V電壓轉換電路中的第一電解電容Cl的正極、第一鉭電容C2的一端、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的3引腳連接,第一電解電容Cl的負極連接第一鉭電容C2的另一端、第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的I引腳、第二鉭電容C3的一端、第二電解電容C4的負極、第二二極體D2的陽極、第三電解電容C5的負極、第三鉭電容C6的一端到地,第一電壓轉換晶片AMS1117-5.0的2引腳連接第二鉭電容C3的另一端、第二電解電容C4的正極、第二二極體D2的陰極、第三二極體D3的陽極,第三二極體D3的陰極連接第三電解電容C5的正極、第三鉭電容C6的另一端到5V電壓轉換電路的輸出端;VCC5.0V電壓轉換電路的輸出端與VCC3.3V電壓轉換電路中的第二電壓轉換晶片AMSl117-3.3的3引腳、第四鉭電容C7的一端、第四電解電容C8的陽極連接,第四鉭電容C7的另一端連接第四電解電容C8的陰極、第二電壓轉換晶片AMS1117-3.3的I引腳、第五鉭電容C9的一端、第五電解電容ClO的陰極到地,第一電壓轉換晶片AMSl117-3.3的2引腳連接第五鉭電容C9的另一端、第五電解電容ClO的陽極和第一電阻Rl的一端到VCC3.3V的電壓輸出端,第一電阻Rl的另一端連接第一電源指示燈DSl的陽極,第一電源指示燈DSl的陰極接地; VCC5.0V電壓轉換電路的輸出端與VCC4.0V電壓轉換電路中的第六電解電容Cll的陽極、第一 MOSFET功率管FDS9435的I引腳、2引腳、3引腳和第一遲滯開關功率轉換器LM3485的8引腳連接,第一 MOSFET功率管FDS9435的4引腳連接第一遲滯開關功率轉換器LM3485的7引腳,第一 MOSFET功率管FDS9435的5引腳、6引腳、7引腳、8引腳連接第四二極體D4的陰極、第一遲滯開關功率轉換器LM3485的I引腳、第一電感LI的一端,第四二極體D4的陽極連接GND,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的2引腳、6引腳連接GND,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的5引腳連接第二電阻R2的一端、第六鉭電容C12的一端,第六鉭電容C12的另一端連接第二電阻R2到第一遲滯開關功率轉換器LM3485的8引腳,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的3引腳架空,第一遲滯開關功率轉換器LM3485的4引腳連接第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第七鉭電容C13的一端,第三電阻R3的另一端連接GND,第四電阻R4的另一端連接第七鉭電容C13的另一端、第七電解電容C14的陽極、第一電感LI的另一端到VCC4.0V的電壓輸出端,第七電解電容C14的陰極連接GND ; 所述生理參數採集模塊包括人體體溫參數採集單元、血氧飽和度和脈搏參數採集單元;人體體溫參數採集單元採用TSIC506數字式高精度體溫傳感器和處理器模塊的24引腳相連,數據讀取採用Tsic ZAC總線通信協議,電源端和5.0V電壓轉換電路相連;血氧飽和度和脈搏參數採集單元YS2000和處理器模塊的通用異步收發接口 UART3相連,電源端和5.0V電壓轉換電路相連;所述的血氧飽和度和脈搏參數採集單元包括CY8C5566L高速處理器單元、電壓轉換電路和穩壓濾波電路,輸出的信號和處理器的UART3相連; 血氧飽和度和脈搏參數採集單元電路包括:連接端子P1、連接端子P2,第八鉭電容C15 ; 連接端子P2的RX腳連接連接端子Pl的一個RX腳,連接端子P2的2腳連接連接端子Pl的一個TX腳,連 接端子P2的TX腳連接GND,連接端子P2的電源腳連接VCC5.0V的電壓輸出端、第八鉭電容C15的一端,第八鉭電容C15的另一端連接GND,連接端子Pl的另一個RX腳連接處理器STM32F103RBT6的PBlO引腳,連接端子Pl的另一個TX腳連接處理器STM32F103RBT6 的 PBll 引腳; 人體體溫參數採集單元電路包括:連接端子P3,第五電阻R5,第九鉭電容C16 ;人體體溫參數採集單元的連接端子P3的電源引腳連接第五電阻R5的一端、第九鉭電容C16的一端,第五電阻的另一端連接VCC5.0V的電壓輸出端,連接端子P3的IO引腳連接處理器STM32F103RBT6的PCO引腳,連接端子P3的GND引腳接地; 所述的環境參數採集模塊包括環境溫溼度採集單元、環境大氣壓採集單元;環境溫溼度採集單元採用SHTll數字式高精度溫溼度傳感器和處理器的PBO、PBl引腳相連,數據讀取採用類IIC總線協議,電源端與VCC3.3V電壓輸出端相連;環境大氣壓採集單元採用BMP085數字式高精度大氣壓採集晶片和處理器的PC引腳相連,電源端和VCC5.0V電壓輸出端相連; 環境溫溼度採集單元包括:第十鉭電容C17,第六電阻R6,模塊連接端子P4 ;連接端子Pl的SDA腳連接第六電阻R6的一端、處理器模塊STM32F103RBT6的PBl引腳,第六電阻R6的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端電路,模塊連接端子P4的電源引腳連接第十鉭電容C17的一端、VCC3.3V電壓輸出端電路,第十鉭電容C17的另一端連接模塊連接端子P6的GND引腳接地,連接端子P6的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PBO引腳; 環境大氣壓採集單元包括:第十一鉭電容C18,模塊連接端子P6,端子P5 ;連接端子P6的電源引腳連接第十一鉭電容C18的一端、VCC5.0V電壓輸出端,模塊連接端子P6的SCL引腳連接端子P5的SCL引腳,模塊連接端子P6的SDA引腳連接端子P5的SDA引腳,模塊連接端子P6的XCLR引腳連接端子P5的XCLR引腳,模塊連接端子P6的NC引腳連接端子P5的NC引腳,模塊連接端子P6的GND引腳接地,端子P5的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCO引腳,端子P5的SDA引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCl引腳,端子P5的XCLR引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC2引腳,端子P5的NC引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC3引腳; GPS定位模塊包括:模塊連接端子P7,第十二鉭電容C19 ;模塊連接端子P7的電源引腳連接第十二鉭電容C19的一端、VCC5.0V電壓輸出端,模塊連接端子P7的GND引腳接地,模塊連接端子P7的TX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA3引腳,模塊連接端子P7的RX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA2引腳; 所述GPRS傳輸模塊KS-97和處理器模塊的通用異步收發Universal AsynchronousReceiver/Transmitter, UART接口 UARTl相連,電源端和VCC4.0V電壓轉換電路輸出端相連,VCC4.0V電壓轉換電路的輸入端電壓可達50V,轉換電路充分考慮電磁幹擾,VCC4.0V輸出電壓穩定可靠,波紋小,為GPRS模塊提供電源;GPRS傳輸模塊電路圖包括:第十三鉭電容C20、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二發光二極體DS2、第三發光二極體DS3、第四發光二極體DS4、GPRS核心單元KS97,連接端子P8,第二按鍵K2 ; GPRS傳輸模塊電路中的核心單元KS97的I引腳、2引腳、11引腳、20引腳連接GND,GPRS的核心單元KS97的3引腳、4引腳相連至VCC4.0V輸出電壓端,GPRS核心單元KS97的5引腳和連接端子P8的I引腳相連,連接端子P8的I引腳連接處理器STM32F103RBT6的PA9引腳,GPRS核心單元KS97的6引腳和連接端子P8的3引腳相連,連接端子P8的3引腳連接處理器STM32-64的PAlO引腳,GPRS核心單元KS97的9引腳連接第二按鍵K2的3引腳,第二按鍵K2的I引腳連接GND,GPRS核心單元KS97的10引腳連接第七電阻R7,第七電阻R7連接第二發光二極體的陽極,第二發光二極體的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的18引腳連接第八電阻R8的 一端,第八電阻R8的另一端連接第三發光二極體DS3的陽極,第三發光二極體DS3的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的19引腳連接第九電阻R9的一端,第九電阻R9的另一端連接第四發光二極體DS4的陽極,第四發光二極體DS4的陰極連接GND,GPRS核心單元KS97的其他引腳都架空; 所述處理器模塊以處理器STM32F103RBT6為核心,在其外圍分別搭建了復位電路、晶振電路、JTAG接口電路、RS-232收發器電路、退耦電路;並且對處理器的各電源引腳進行了退藕處理;處理器的電源端連接VCC3.3V電壓輸出端;處理器模塊中的三個UART接口分別和GPRS傳輸模塊、GPS定位模塊、血氧飽和度和脈搏參數採集單元相連;其中RS-232收發器電路包括:第十四鉭電容C21、第十五鉭電容C22、第十六鉭電容C23、第十七鉭電容C24,第一串口插件C0M1、第一 RS-232收發器晶片MAX3232 ;主處理器單元電路包括:主晶片STM32F103RBT6、第十八鉭電容C25、第十九鉭電容C26、第二十鉭電容C27、第二^^一鉭電容C28、第二十二鉭電容C29、第二十三鉭電容C30、第二十四鉭電容C31、第二十五鉭電容C32、第二十六鉭電容C33、第二十七鉭電容C34、第一晶振Yl、第二晶振Y2、第三按鍵K3、第五發光二極體DS5、第十電阻R10、第十一電阻RlI JTAG接口電路包括JTAG接插件JTAG_20、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十八鉭電容C35 ; RS-232電路主晶片MAX3232中的I引腳連接第十六鉭電容C23的一端,第十六鉭電容C23的另一端連接MAX3232的3引腳,MAX3232中的4引腳連接第十七鉭電容C24的一端,第十七鉭電容C24的另一端連接MAX3232的5引腳,MAX3232中的2引腳連接第十四鉭電容C21的一端,第十四鉭電容C21的另一端連接GND,MAX3232中的2引腳連接第十五鉭電容C22的一端,第十五鉭電容C22的另一端連接GND,MAX3232中的13引腳連接第一串口插口 COMl的3引腳,MAX3232中的14引腳連接第一串口插口 COMl的2引腳,MAX3232中的11引腳連接主處理器晶片STM32F103RBT6的PA9,MAX3232中的12引腳連接主處理器晶片STM32F103RBT6 的 ΡΑΙΟ, MAX3232 中的 16 引腳連接 VCC5.0V 電壓輸出端,MAX3232 中的 15引腳連接GND,MAX3232中的其他引腳都架空,第一串口插件COMl的5引腳連接GND ; 處理器模塊的主晶片STM32F103RBT6的7引腳連接復位電路中的第二十七鉭電容C34的一端、第十電阻RlO的一端、第三按鍵K3的3引腳,第三按鍵K3的I引腳連接第二十七鉭電容C34的另一端到GND ;第十電阻RlO的另一端連接第十一電阻Rll的一端、VCC3.3V電壓輸出端,第i 電阻Rll的另一端連接第五發光二極體DS5的陽極,第五發光二極體DS5的陰極連接處理器晶片STM32F103RBT6的53引腳;處理器晶片STM32F103RBT6的5引腳連接第一晶振Yl的一端、第二十三鉭電容C30的一端,處理器晶片STM32F103RBT6的6引腳連接第一晶振Yl的另一端、第二十四鉭電容C31的一端,第二十三鉭電容C30的另一端和第二十四鉭電容C31的另一端均接地;處理器晶片STM32F103RBT6的3引腳連接第二晶振Y2的一端、第二十五鉭電容C32的一端,處理器晶片STM32F103RBT6的4引腳連接第二晶振Y2的另一端、第二十六鉭電容C33的一端,第二十三鉭電容C32的另一端和第二十四鉭電容C33的另一端均接地;如果晶振電路起振不理想,可以在晶振Yl和Y2兩端分別並聯一個電阻;處理器晶片STM32F103RBT6的13引腳連接第十八鉭電容C25的一端,第十八鉭電容C25的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的12引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的19引腳連接第十九鉭電容C26的一端,第十九鉭電容C26的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的18引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的32引腳連接第二十鉭電容C27的一端,第二十鉭電容C27的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的31引腳到GND ;處理器芯 片STM32F103RBT6的48引腳連接第二十一鉭電容C28的一端,第二十一鉭電容C28的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的47引腳到GND ;處理器晶片STM32F103RBT6的64引腳連接第二十二鉭電容C29的一端,第二十二鉭電容C29的另一端連接處理器晶片STM32F103RBT6的63引腳到GND ; JTAG接口電路中的接插件JTAG_20的3引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的56引腳、第十二電阻R12的一端,第十二電阻R12的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的5引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的50引腳、第十三電阻R13的一端,第十三電阻R13的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的7引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的46引腳、第十四電阻R14的一端,第十四電阻R14的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的9引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的49引腳、第十五電阻R15的一端,第十五電阻R15的另一端連接GND ;接插件JTAG_20的13引腳連接處理器晶片STM32F103RBT6的55引腳、第十六電阻R16的一端,第十六電阻R16的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端;接插件JTAG_20的I引腳、2引腳連接VCC3.3V電壓輸出端,接插件JTAG_20的2引腳連接第二十八鉭電容C35的一端,第二十八鉭電容C35的另一端連接接插件JTAG_20的4引腳、6引腳、8引腳、10引腳、12引腳、14引腳、16引腳、18引腳、20引腳,接插件JTAG_20的其他 引腳均架空。
【文檔編號】A61B5/01GK203773268SQ201420040767
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】蔣鵬, 王坤, 王英帥, 王興民 申請人:杭州電子科技大學