基于單片機的智能免擾設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于單片機的智能免擾設(shè)備,包括單片機控制模塊、單片機顯示模塊和多個超聲波模塊,超聲波模塊測量距離輸出到單片機控制模塊,單片機控制模塊根據(jù)距離給出休息指令給單片機顯示模塊進行顯示。
【專利說明】
基于單片機的智能免擾設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于測控領(lǐng)域,具體涉及一種基于單片機的智能免擾設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)實生活總存在一些打擾,比如病房、集體宿舍、酒店以及敬老院等場所,有人在休息時還有一些其他人來串門甚至大聲喧嘩。傳統(tǒng)方法是張貼一些標語,諸如“病人正在休息”、“禁止大聲喧嘩”之類。但傳統(tǒng)方法中無法判斷人是否在休息,因此休息場所貼出的告示(病人正在休息)可能是錯誤的。
[0003]現(xiàn)有的監(jiān)測睡眠或者休息狀態(tài)技術(shù)平臺,使用較多的有以ARM9核心處理器作為處理平臺設(shè)計的針對老年人的睡眠感知系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由溫度、濕度、壓力、脈搏等傳感器進行人體參量以及環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)采集,通過無線傳輸?shù)姆绞綄⒋罅康臄?shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點,匯聚節(jié)點通過串口協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點,通過均值方差遞推算法實現(xiàn)對老年人睡眠的實時監(jiān)測及相應(yīng)控制。該方法可以較準確的判斷睡眠狀態(tài),但由于該方法使用傳感器較多,所需監(jiān)測的數(shù)據(jù)較多,在實施成本上以及數(shù)據(jù)處理上所需花費較大。且目前的睡眠或休息狀態(tài)監(jiān)測多為單一的感知,而未與免擾系統(tǒng)連接。市場上已有一些針對老年人的睡眠監(jiān)測智能床墊,但是監(jiān)測數(shù)據(jù)只是用來分析老人的睡眠,并沒有用于老年人的免擾。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]要解決的技術(shù)問題
[0005]目前人們的休息質(zhì)量普遍不高,在休息時,總會受到來自各方面的打擾。比如酒店及宿舍,當用戶在休息時,會有訪客來打擾?,F(xiàn)有的技術(shù)中,沒有利用人的休息狀態(tài)設(shè)計一種靈活智能的免擾提示設(shè)備。為了緩解這種狀況,系統(tǒng)將首先獲取人是否在休息并將這個休息狀態(tài)發(fā)送給免擾設(shè)備。如果人在休息將休息狀態(tài)顯示在房間門的液晶幕上,提醒房間訪客。
[0006]技術(shù)方案
[0007]—種基于單片機的智能免擾設(shè)備,其特征在于包括單片機控制模塊、單片機顯示模塊和多個超聲波模塊;所述的單片機控制模塊包括第一單片機和第一 NRF24L01無線通信模塊;所述的單片機顯示模塊包括第二單片機、第二NRF24L01無線通信模塊和顯示屏;多個超聲波模塊測量物體與超聲波模塊之間的距離,將測量的距離通過I/O輸出到第一單片機,第一單片機根據(jù)距離波動來判斷物體是否在移動;如果第一單片機判斷物體沒有移動,第一單片機通過I/O給第一 NRF24L01無線通信模塊輸出靜止狀態(tài)指令,第一 NRF24L01無線通信模塊將靜止狀態(tài)指令通過無線射頻發(fā)送到第二 NRF24L01無線通信模塊,第二 NRF24L01無線通信模塊通過I/O將靜止狀態(tài)指令輸出到第二單片機,第二單片機控制顯示屏顯示靜止狀態(tài)。
[0008]所述的超聲波模塊替換為手環(huán)、智能床墊或壓力傳感器。
[0009]所述的單片機為STM32F103RCT6。
[0010]所述的多個為3?6個。
[0011]有益效果
[0012]本發(fā)明提出的一種基于單片機的智能免擾設(shè)備,可以自動顯示用戶正在休息,達到了智能免擾的功能。
[0013]1.采用了開放式、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。可通過拓展接口和協(xié)議來接入市場上不同的睡眠監(jiān)測裝置,如手環(huán)、智能床墊等;
[0014]2.設(shè)計了基于用戶狀態(tài)感知的自適應(yīng)免擾服務(wù)機制。使得手機免擾模式更加適應(yīng)相應(yīng)的人群(如酒店住客、宿舍學(xué)生等);
[0015]3.低成本。該一套手工搭建的系設(shè)備其成本在80元左右,批量化生產(chǎn)其成本將更低,具有一定的市場推廣性。
【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明框圖
[0017]圖2睡眠分期曲線
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述:
[0019]如圖1所示,基于單片機的智能免擾設(shè)備包括單片機控制模塊、單片機顯示模塊和3個超聲波模塊;3個超聲波模塊分別與單片機控制模塊通過I/O 口連接,單片機控制模塊與單片機顯示模塊通過NRF24L01無線通信模塊進行信號連接。
[0020]單片機控制模塊包括第一單片機和第一NRF24L01無線通信模塊,兩者之間通過I/O 口連接;單片機顯示模塊包括第二單片機、第二NRF24L01無線通信模塊和顯示屏,第二NRF24L01無線通信模塊和顯示屏分別通過I/O 口與第二單片機連接。
[0021]3個超聲波模塊從床頭到床尾等間距安裝在床上或床邊,用來測量人與超聲波模塊之間的距離,將測量的距離通過I/o輸出到第一單片機,第一單片機根據(jù)距離波動來判斷人是否在休息:如果多個超聲波模塊的距離波動同時滿足O?5cm,則人為休息狀態(tài)。
[0022]如果第一單片機判斷人為休息狀態(tài),第一單片機通過I/O給第一NRF24L01無線通信模塊輸出休息狀態(tài)指令,第一 NRF24L01無線通信模塊將休息狀態(tài)指令通過無線射頻發(fā)送到第二 NRF24L01無線通信模塊,第二 NRF24L01無線通信模塊通過I/O將休息狀態(tài)指令輸出到第二單片機,第二單片機控制顯示屏顯示休息狀態(tài)。
[0023]本發(fā)明的單片機選用的核心微處理器STM32F103RCT6是基于Cortex-M3內(nèi)核的32位增強型閃存微處理器。CorteX-M3內(nèi)核的設(shè)計集高性能、低功耗、實時應(yīng)用、具有競爭性價格于一體,滿足嵌入式領(lǐng)域的要求。STM32F103RCT6最高工作頻率可達72MHz,內(nèi)置高速存儲器(高達512KB的閃存和64KB的SRAM),豐富的增強I/O端口,4個通用16位定時器和2個PffM定時器,還包含標準和先進的通信接口: 2個I2C,3個SPI,2個I2S,I個SD1,5個USART,I個USB和I個CAN。其豐富的片上資源大大簡化了系統(tǒng)硬件,降低了設(shè)計成本。
[0024]如圖2所示,休息狀態(tài)算法是對睡眠分期算法的改進。人在睡眠的不同時期,處于的狀態(tài)不同,傳感器采集到的信息不同。本圖中給出了距離和壓力兩種信息。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機的智能免擾設(shè)備,其特征在于包括單片機控制模塊、單片機顯示模塊和多個超聲波模塊;所述的單片機控制模塊包括第一單片機和第一 NRF24L01無線通信模塊;所述的單片機顯示模塊包括第二單片機、第二 NRF24L01無線通信模塊和顯示屏;多個超聲波模塊測量物體與超聲波模塊之間的距離,將測量的距離通過I/O輸出到第一單片機,第一單片機根據(jù)距離波動來判斷物體是否在移動;如果第一單片機判斷物體沒有移動,第一單片機通過I/O給第一 NRF24L01無線通信模塊輸出靜止狀態(tài)指令,第一 NRF24L01無線通信模塊將靜止狀態(tài)指令通過無線射頻發(fā)送到第二 NRF24L01無線通信模塊,第二 NRF24L01無線通信模塊通過I/O將靜止狀態(tài)指令輸出到第二單片機,第二單片機控制顯示屏顯示靜止狀??τ O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機的智能免擾設(shè)備,其特征在于所述的超聲波模塊替換為手環(huán)、智能床墊或壓力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單片機的智能免擾設(shè)備,其特征在于所述的單片機為STM32F103RCT6。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單片機的智能免擾設(shè)備,其特征在于所述的多個為3?6個。
【文檔編號】G05B19/042GK205485447SQ201620041632
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】周康, 張文斌, 石國偉, 李帥, 張慧紅
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)