一種遠程心率監(jiān)測手表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于日常穿戴技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遠程心率監(jiān)測手表。
【背景技術(shù)】
[0002]心率快慢是個人生命體征參數(shù)中的一個重要數(shù)據(jù)，在我國中學生體育測試中，因為心率不齊或心率過快導(dǎo)致中學生猝死的現(xiàn)象時有發(fā)生，為了及時對每一位學生的心率數(shù)據(jù)做到實時監(jiān)測，出現(xiàn)了各種各樣的心率監(jiān)測手環(huán)或心率監(jiān)測手表，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，為了延長使用時間，只能在需要測量的時候打開，其余時間被迫處于關(guān)閉狀態(tài)，這影響心率測量的連續(xù)性，進而影響了健康監(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的兩個點貼上測量電極，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，在動作中容易產(chǎn)生很大的噪聲，使心率測量不準確；并且采集的數(shù)據(jù)不可聯(lián)網(wǎng)傳輸，且在運動中手環(huán)一旦脫落，老師不能及時采集到每一位學生的心率數(shù)據(jù)；因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、設(shè)計合理、采集準確，能夠快速實現(xiàn)心率數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)倪h程心率監(jiān)測手表，通過高效光電式心率傳感芯片和三軸加速度傳感器同時采集學生運動參數(shù)，在每一塊遠程心率監(jiān)測手表中安裝定位傳感器，并將學生的個人信息存儲在數(shù)據(jù)存儲單元中，做到定位學生精確，采集精度高；且當手表脫落時通過聲光報警電路提醒學生及時找到手表，同時老師可通過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，實現(xiàn)手表的循環(huán)使用，壽命長，解決遠程心率監(jiān)測裝置普遍存在不可攜帶、功耗大、測量精度低、不能持續(xù)測量、不能遠程監(jiān)測多個心率數(shù)據(jù)、運動中測量易出錯、工作不穩(wěn)定以及功耗大等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種遠程心率監(jiān)測手表，其設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有實時監(jiān)測使用者心率數(shù)據(jù)且遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，滑落時可及時通知使用者找回手表，監(jiān)測精度高，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種遠程心率監(jiān)測手表，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)存儲單元、無線通信模塊和對手機發(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]上述的一種遠程心率監(jiān)測手表，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]上述的一種遠程心率監(jiān)測手表，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]上述的一種遠程心率監(jiān)測手表，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]上述的一種遠程心率監(jiān)測手表，其特征在于:所述無線通信模塊包括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]上述的一種遠程心率監(jiān)測手表，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管腳通過并聯(lián)連接的電阻Rl3和電感L2接地。
[0011]上述的一種遠程心率監(jiān)測手表，其特征在于:所述顯示器為1.8寸TFT液晶顯示器。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0013]1、本實用新型通過設(shè)置心率傳感器和三軸加速度傳感器同時采集學生運動參數(shù)，同時設(shè)置聲光報警電路，當心率傳感器采集到數(shù)據(jù)時，微控制器輸出低電平，不能驅(qū)動聲光報警電路；當心率傳感器采集不到數(shù)據(jù)時，微控制器輸出高電平，驅(qū)動聲光報警電路及時提醒使用者手表脫落，避免丟失帶來的不必要的麻煩，電路簡單，便于推廣使用。
[0014]2、本實用新型通過設(shè)置定位傳感器定位手表使用者位置信息，同時設(shè)置數(shù)據(jù)存儲單元存儲每一位使用者信息，同時通過無線通信模塊或短信收發(fā)模塊及時遠程數(shù)據(jù)傳輸，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0015]3、本實用新型通過設(shè)置充電保護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直流電壓給各個用電模塊供電，電壓穩(wěn)定，使用壽命長。
[0016]4、本實用新型設(shè)計新穎合理，體積小，通過顯示器開關(guān)控制顯示器是否實時顯示數(shù)據(jù)，功耗低，實用性強，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有實時監(jiān)測使用者心率數(shù)據(jù)且遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽鋾r可及時通知使用者找回手表，監(jiān)測精度高，實用性強，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0020]圖2為本實用新型充電保護電路和鋰電池的電路連接關(guān)系示意圖。
[0021]圖3為本實用新型穩(wěn)壓電路的電路原理圖。
[0022]圖4為本實用新型微控制器模塊的電路原理圖。
[0023]圖5為本實用新型心率傳感器的電路原理圖。
[0024]圖6為本實用新型三軸加速度傳感器的電路原理圖。
[0025]圖7為本實用新型定位傳感器的電路原理圖。
[0026]圖8為本實用新型無線通信模塊的電路原理圖。
[0027]圖9為本實用新型短信收發(fā)模塊的電路原理圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]1-1 一充電保護電路； 1-2—鋰電池；1-3—穩(wěn)壓電路；
[0030]1-4 一供電開關(guān)；1-5—顯示器開關(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)存儲單元；7—顯示器；8—聲光報警電路；
[0033]9一無線通信模塊；10—短信收發(fā)模塊；11一手機。
【具體實施方式】
[0034]如圖1、圖2、圖3和圖4所不，本實用新型包括外殼、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)存儲單元6、無線通信模塊9和對手機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