專利名稱：盲人用智能數字體溫計的制作方法
技術領域：
本發明專利涉及一種盲人用智能數字體溫計，更準確地說本發明可以實現盲人 自主進行體溫測量。
背景技術：
體溫計作為監測身體健康狀況的量測工具，在日常生活和臨床觀察中起著重要 的作用。傳統的水銀體溫計可能造成汞污染、等待時間長、讀數不便、并且難以對人體 體溫進行連續監測。現在的研究越來越多地集中于電子體溫計，電子體溫計具有體積 小、重量輕、使用方便、測量等待時間短、讀數直觀等優點。以往的電子體溫計采用復 雜的模擬電路實現，大都將反映體溫變化的電阻值轉化成電壓或電流等模擬量，經線性 電路放大、補償等線性處理后，模/數轉換器將該模擬信號轉換成數字信號輸出，這種 方式對工作條件要求高，結果不易穩定且ASIC實現成本很高，給使用推廣帶來諸多不 便。故而國內外學者和工程師開展了大量的研究來提高體溫的測量精度，簡化電路結 構，降低芯片成本，使數字人體體溫計實用化。盲人群體的特殊性，使得對盲人用智能 數字體溫計的功能提出了更高的要求。國內外關于盲人體溫計的研究相對較少，范立國 于1992年提出了一種盲人用體溫計(CN92236718.3)，該體溫計由體溫計和外電路構 成，體溫計刻度上連有金屬絲，金屬絲通過線圈來吸合帶有盲文的按鈕，盲人用觸摸按 鈕上的盲文得知體溫。該體溫計在水銀體溫計的基礎上進行了改動，因此未能克服傳統 水銀體溫計的缺點，且該方法操作較為不便。2009年一名工程師研制了一種能自動以聲 音報體溫的體溫計，該體溫計呈針形，通過一條盤繞線與一個像香煙盒大小的黑盒子相 連，盒內的微處理器記錄下所測出的體溫值，然后再傳給發聲器報出。該體溫計體溫測 量部分與體溫播報部分通過信號線連接在一起，在使用的過程中會造成如信號線繞在一 起的不便，同時該體溫計的語音播報頻率固定。
發明內容
本發明的目的是設計和研制一種便于盲人實現自主體溫測量的裝置。盲人用 智能數字體溫計測量端通過單片機采樣溫度傳感器測量的體溫值，通過無線模塊發送出 去，盲人用智能數字體溫計上的無線模塊接收到體溫值后，通過揚聲器播報測量的體溫 值；同時該裝置還可以實現體溫播報頻率的語音控制功能。本發明為實現上述目的，采用如下技術方案
本發明盲人用智能數字體溫計，由體溫測量端與體溫接收端組成，所述體溫測量端 包括第一微處理器、溫度傳感器和無線發射模塊，所述體溫接收端包括第二微處理器、 麥克風、功率放大芯片、揚聲器和無線接收模塊；其中，溫度傳感器與第一微處理器雙 向連接，第一微處理器的輸出端接無線發射模塊的輸入端，麥克風、無線接收模塊的輸 出端分別接第二微處理器的輸入端，第二微處理器的輸出端接功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端接揚聲器的輸入端，無線發射模塊與無線接收模塊無線通信。優選地，所述盲人用智能數字體溫計溫度傳感器采用DS18B20芯片。優選地，所述盲人用智能數字體溫計體溫測量端微處理器采用型號為 P87LPC764 單片機。優選地，所述盲人用智能數字體溫計體溫接收端微處理器采用型號為SPEC061A 單片機。優選地，所述盲人用智能數字體溫計的功率放大器采用型號為SPY0030A芯片。優選地，所述盲人用智能數字體溫計的無線模塊采用型號為GW100L芯片。本發明具有以下優點
(1)設計中無論是硬件還是軟件系統中都采用模塊化的設計方法。這使得系統擴展 起來比較方便，系統可移植性高，增加了系統的靈活性和可靠性，具有廣泛的適應性。(2)體溫測量端與體溫接收端分離，使體溫測量端體積大大減小，便于實際使 用。(3)體溫測量端測量的體溫值由體溫接收端通過揚聲器播放，便于盲人獲知測
量結果。(4)通過麥克風可以實現對體溫播報頻率的語音控制。(5)系統結構簡單，工作可靠。(6)能夠實現對體溫的精確測量，可以運用到各種需要測量體溫的場合。
圖1 盲人用智能數字體溫計測量端； 圖2盲人用智能數字體溫計接收端；
圖3盲人用智能數字體溫計語音訓練與語音識別流程圖； 圖4盲人用智能數字體溫計測量部分程序流程圖； 圖5:盲人用智能數字體溫計接收部分程序流程圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，本發明盲人用智能數字體溫計測量端通過微處理器 (P87LPC764)采樣溫度傳感器(DS18B20)測量的體溫值，通過無線模塊 (GW100L)發送出去，盲人用智能數字體溫計接收端的無線模塊接收到體溫值后，通
過揚聲器播報測量的體溫值；同時該裝置還可以實現體溫播報頻率的語音控制功能。主 要包括以下功能將盲人用智能數字體溫計放置身體的適當部位，盲人用智能數字體溫 計即可自動播報測量的體溫值，精度高，工作穩定，使用方便；通過麥克風，使用者可 以實現對體溫播報頻率的語音控制。人體體溫的測量可以采用溫度傳感器DS18B20，DS18B20是美國DALLAS半導
體公司繼DS1820后推出的一種改進型智能溫度傳感器。該器件將半導體溫敏器件，A/D 轉換器，存儲器等集成在一個很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是體溫信號 數字值。DS18B20的測溫范圍為-55 125°C，最大分辨率可達0.0625°C，在-10 84°C內精度為士0.5°C，現場體溫可直接通過“一線總線”以數字方式傳輸，大大提高了系統 的抗干擾能力。溫度傳感器測量的體溫值通過微處理器P87LPC764采集，P87LPC764是 20腳封裝的單片機，適合于許多要求高集成度、低成本的場合，可以滿足多方面的性能 要求。P87LPC764的小尺寸使盲人用智能數字體溫計的體溫測量端的尺寸大大減小，體 溫測量端可以方便地放至身體某一部位進行體溫測量。測量測量端測得的體溫值通過無 線模塊GW100L發送出去，GW100L內置高速MCU做前向糾錯(FEC)處理，通信可 靠性較高，同時其外形尺寸小。體溫接收端的無線接收模塊接收到體溫值后，通過微處 理器SPCE061A集成的音頻解碼功能對體溫值進行音頻編碼，SPCE061A是凌陽科技科技 推出的16位結構的微處理器，SPCE061A在2.6V 3.6V工作電壓范圍內的工作速度范圍 內為0.32MHz 49.152MHz，較高的工作速度使其應用領域更加拓寬。8通道10位模數轉 換輸入功能并具有內置自動增益控制功能的麥克風輸入方式；雙通道10位DAC方式的音 頻輸出功能，通過外接功率放大器SPY0030A即可驅動揚聲器播報測量的體溫值。體溫播報頻率的語音控制功能是通過微處理器SPEC061A集成的語音識別功能 實現的，初始的語音訓練是通過單片機的MIC通道提取語音信號的特征參數，將將其轉 換為數字信號存儲起來。語音訓練與語音識別過程如圖3所示。在語音識別過程中，通 過MIC輸入語音信號將其轉換為數字信息與原先存儲的數字信息進行比對，如果兩者近 似到一定程序則執行相關操作，否則繼續運行識別程序，對輸入的語音進行識別，直到 符合條件。在設計中，首先對系統進行語音訓練，即在提示音的引導下對系統的麥克風 念兩次“一分鐘”(一分鐘代表一分鐘播報一次測量的體溫值)，如果訓練成功則進入 語音識別階段。在識別階段，只要對MIC發出“一分鐘”這個語音命令，則調用模數 轉換和讀數程序，進行體溫值的語音播報。設計了控制系統的原理圖，進行了硬件電路的加工以及元器件的焊接、進行了 控制的系統的軟件設計，通過對系統的需求分析，設計了各個功能模塊分別進行調試， 調試完成后進行整個系統的軟件設計，最后軟、硬件進行了聯機調試。調試完成后，進 行了相關的試驗，試驗結果表明系統穩定可能，達到了預期的性能指標。只需把盲人用智能數字體溫計放至身體的某一部位，盲人用智能數字體溫計即 可播報測得的體溫值，同時使用者可以對盲人用智能數字體溫計體溫播報頻率進行語音 控制，考慮到微處理器存儲空間有限，設置了四個頻率二分鐘、一分鐘、三十秒和十 秒。如圖4所示，盲人用智能數字體溫計溫度測量端微處理器上電后，首先微處理 器與溫度傳感器的初始化，然后啟動溫度傳感器DS18B20進行溫度轉換，當溫度轉換結 束后，通過無線模塊發送出去，啟動下一輪溫度轉換。如圖5所示，盲人用智能數字體 溫計溫度接收端微處理器上電后，首先進行微處理器的初始化，根據語音播報頻率播報 由溫度測量端測得的體溫值，體溫值更新后，播報新測得的體溫值；微處理器實時監測 麥克風輸入，并對語音輸入進行識別，當識別完成后，修改語音播報頻率。該裝置在南 京航空航天大學試驗室中進行了使用，表明系統可以長期穩定工作，實際測量溫度與標 準水銀溫度計測量溫度一致。本發明盲人用智能數字體溫計可以實現盲人自主使用體溫計進行體溫測量，且 體溫測量結果通過揚聲器播報；同時該體溫計還可以實現語音播報頻率的語音控制。
權利要求
1. 一種盲人用智能數字體溫計，其特征在于由體溫測量端與體溫接收端組成，所述 體溫測量端包括第一微處理器、溫度傳感器和無線發射模塊，所述體溫接收端包括第二 微處理器、麥克風、功率放大芯片、揚聲器和無線接收模塊；其中，溫度傳感器與第一 微處理器雙向連接，第一微處理器的輸出端接無線發射模塊的輸入端，麥克風、無線接 收模塊的輸出端分別接第二微處理器的輸入端，第二微處理器的輸出端接功率放大器的 輸入端，功率放大器的輸出端接揚聲器的輸入端，無線發射模塊與無線接收模塊無線通信。
2.根據權利要求1所述的盲人用智能數字體溫計，其特征在于， DS18B20 芯片。
3.根據權利要求1所述的盲人用智能數字體溫計，其特征在于， 用型號為P87LPC764單片機。
4.根據權利要求1所述的盲人用智能數字體溫計，其特征在于， 用型號為SPEC061A單片機。
5.根據權利要求1所述的盲人用智能數字體溫計，其特征在于， 型號為SPY0030A芯片。
6.根據權利要求1所述的盲人用智能數字體溫計，其特征在于， 無線接收模塊都采用型號為GW100L芯片。所述溫度傳感器采用 所述第一微處理器采 所述第二微處理器采 所述功率放大器采用 所述無線發射模塊與
全文摘要
本發明公布了一種盲人用智能數字體溫計，由體溫測量端與體溫接收端組成，所述體溫測量端包括第一微處理器、溫度傳感器和無線發射模塊，所述體溫接收端包括第二微處理器、麥克風、功率放大芯片、揚聲器和無線接收模塊；其中，溫度傳感器與第一微處理器雙向連接，第一微處理器的輸出端接無線發射模塊的輸入端，麥克風、無線接收模塊的輸出端分別接第二微處理器的輸入端，第二微處理器的輸出端接功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端接揚聲器的輸入端，無線發射模塊與無線接收模塊無線通信。本發明系統可移植性高，增加了系統的靈活性和可靠性，具有廣泛的適應性；便于實際使用；系統結構簡單，工作可靠。
文檔編號A61B5/01GK102018499SQ20101059205
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者凌銳, 張延召, 張慧豫, 毛建國, 沈峘 申請人:南京航空航天大學