一種基于GPRS并具有指紋識別功能的理療設備的制作方法

本實用新型涉及一種理療設備，尤其涉及一種基于GPRS并具有指紋識別功能的理療設備。

背景技術：

目前，人類的平均壽命雖然在延長，但是，一個不可爭議的事實仍應引起人們的重視，即健康的壽命時間在縮短，許多疾病的患病年齡越來越小，如“十幾歲、二十幾歲就有高血壓、高血脂，甚至有患癌癥的”。其實，這往往是因為人們忽略了一個重要問題，人體就像機器一樣，年復一年的磨損，總是有著老化磨損程度，即使沒有癥狀，也處于亞健康狀態，要保持健康，就需要對人體各項指標進行定期檢測。檢測設備多種多樣，但現有的檢測設備一般都只有單一功能，如心率檢測、心電圖檢測、血壓檢測、血脂檢測等等，并且這些檢測結果仍需到專業醫生那兒匯總后由醫生進行判斷，并作出相應的治療。對于癥狀輕微，只需作些相應的理療，以保持健康的狀態，或者避免亞健康進一步發展的人們來說，經常要跑醫院既費時又費力，而且常常最后得到的結果是不用治療。市面上雖然也出現了一些理療設備，但這些理療設備輸出的信號一般都是通過按鍵進行設定的，不能根據使用者當前的身體狀態進行自動調整，因此理療的準對性不強，使用不靈活，也不方便，影響理療效果。

技術實現要素：

本實用新型主要解決原有理療設備輸出的信號一般都是通過按鍵進行設定的，不能根據使用者當前的身體狀態進行自動調整，因此理療的準對性不強，使用不靈活，也不方便，影響理療效果的技術問題；提供一種基于GPRS并具有指紋識別功能的理療設備，其能實時采集使用者的各項身體指標，根據使用者當前的身體狀態自動調整理療輸出信號，因此理療的準對性強，使用方便且靈活，理療效果好。

本實用新型另一目的是提供一種基于GPRS并具有指紋識別功能的理療設備，其能進行無線遠程通訊，將采集到的使用者的各項身體指標無線發送到使用者的手機上或無線發送到醫生的電腦、手機上，以便需要時可由醫生作出專業的判斷，如是繼續理療還是去醫院進行專業治療等等。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：本實用新型包括中央處理單元、按鍵單元、顯示單元、血氧脈搏檢測單元、血壓檢測單元、體溫檢測單元、指紋識別單元、酸堿平衡控制單元和GPRS模塊及為整個理療設備提供工作電壓的電源單元，按鍵單元、顯示單元、血氧脈搏檢測單元、血壓檢測單元、體溫檢測單元、指紋識別單元、酸堿平衡控制單元及GPRS模塊分別和中央處理單元相連。通過按鍵單元進行工作狀態設定或者進行使用者的身份設定，血氧脈搏檢測單元實時檢測使用者的心率血氧，血壓檢測單元實時檢測使用者的血壓，體溫檢測單元實時檢測使用者的體溫，上述數據都輸送給中央處理單元，并送顯示單元進行顯示，同時中央處理單元對上述數據進行處理和綜合分析，發出控制信號控制酸堿平衡控制單元的工作，酸堿平衡控制單元的輸出信號作用于人體，并在人體內產生熱效應、磁效應和化學效應，使人體細胞內外的電荷平衡，促進人體血液循環，凈化血液，提高抗病能力。酸堿平衡控制單元在中央處理單元的控制下可產生不同強度的電壓作用于人體，因此本實用新型能根據使用者當前的身體狀態自動調整理療輸出信號，理療的準對性強，使用方便且靈活，理療效果好。而且中央處理單元通過GPRS模塊還可遠程連接相關的電腦或手機等移動終端，進行無線遠程通訊，將采集到的使用者的各項身體指標無線發送到使用者的手機上或無線發送到醫生的電腦、手機上，以便需要時可由醫生作出專業的判斷，如是繼續理療還是去醫院進行專業治療等等；通過指紋識別單元，能精準的識別每一位用戶，能確保采集的數據和已錄入的使用者身份對得上，對號入座，避免張冠李戴，發生錯誤。

作為優選，所述的體溫檢測單元包括溫度傳感器U1、運放U201、運放U202、運放U4和AD轉換芯片U2，溫度傳感器U1采用TS118-3紅外溫度傳感器，溫度傳感器U1的1腳經電阻R104和運放U201的同相輸入端相連，運放U201的同相輸入端經電阻R105接地，溫度傳感器U1的3腳經電阻R101及可變電阻CW1和運放U201的反相輸入端相連，運放U201的反相輸入端經電阻R102和電容C102的并聯電路與運放U201的輸出端相連，運放U201的輸出端經電阻R103和電容C103的并聯電路與運放U202的同相輸入端相連，運放U202的反相輸入端，一路經電阻R107接地，另一路經電阻R106和電容C104的并聯電路與運放U202的輸出端相連，運放U202的輸出端和電阻R108的一端相連，電阻R108的另一端既經電容C105接地又和所述的AD轉換芯片U2的輸入端AIN0相連；溫度傳感器U1的2腳和電阻R201的一端相連，電阻R201的另一端既和電壓+5V相連又經電容C201接地，溫度傳感器U1的4腳接地，溫度傳感器U1的2腳又經電阻R202及可變電阻CW2和運放U4的反相輸入端相連，運放U4的反相輸入端和運放U4的輸出端之間連接有電容C202和電阻R203的并聯電路，運放U4的同相輸入端經電阻R204接電壓5V，運放U4的輸出端和電阻R205的一端相連，電阻R205的另一端既經電容C203接地又和所述的AD轉換芯片U2的輸入端AIN1相連；所述的AD轉換芯片U2的輸出端和所述的中央處理單元相連。人體會向外發射紅外線，而發射功率正比于物體的表面溫度，那么精確測量人體表面的紅外線發射功率就能確定人的體溫。TS118-3紅外溫度傳感器應用微結構薄膜技術在硅底板上集成了許多個基于熱電效應的熱電偶，熱電偶的熱端和冷端之間用隔熱的SNx隔膜隔開，熱端的吸收區把引入的紅外線轉換成熱量，而熱電偶把熱量成比例地轉換成電壓輸出，然后通過運算放大器放大再經模數轉換后將數據送給中央處理單元。

作為優選，所述的AD轉換芯片U2采用ADS1115芯片，AD轉換芯片U2的1腳、2腳及3腳均接地，AD轉換芯片U2的4腳、5腳分別為AD轉換芯片U2的輸入端AIN0、輸入端AIN1，AD轉換芯片U2的8腳接電壓+3V3，AD轉換芯片U2的9腳、10腳分別經電阻R302、電阻R301接電壓+3V3，AD轉換芯片U2的9腳、10腳又分別和所述的中央處理單元相連。溫度信號經運放U201、運放U202和運放U4放大后，再經ADS1115芯片模數轉換后將數據送給中央處理單元。

作為優選，所述的酸堿平衡控制單元包括三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、場效應管Q7、場效應管Q8和變壓器T100；所述的中央處理單元的輸出端CTL00經電阻R1和三極管Q1的基極相連，三極管Q1的集電極既經電阻R3和電壓P12V相連又和三極管Q3的基極相連，三極管Q3的集電極接電壓P12V，三極管Q1的發射極和三極管Q4的基極相連，三極管Q3的發射極及三極管Q4的集電極均和場效應管Q7的柵極相連，場效應管Q7的源極接地，場效應管Q7的漏極和變壓器T100的1腳相連，三極管Q1的基極又經電阻R4接地，三極管Q4的發射極接地；所述的中央處理單元的輸出端CTL01經電阻R2和三極管Q2的基極相連，三極管Q2的集電極既經電阻R6和電壓P12V相連又和三極管Q6的基極相連，三極管Q6的集電極接電壓P12V，三極管Q2的發射極和三極管Q5的基極相連，三極管Q6的發射極及三極管Q5的集電極均和場效應管Q8的柵極相連，場效應管Q8的源極接地，場效應管Q8的漏極和變壓器T100的3腳相連，三極管Q2的基極又經電阻R5接地，三極管Q5的發射極接地；變壓器T100的2腳接電壓P12V，變壓器T100的4腳及5腳作為酸堿平衡控制單元的兩個信號輸出腳分別連接一個極片或分別連接一個導電棒。人體酸堿平衡是指人體的酸堿度符合標準，這個酸堿度在身體各個位置的平衡指數是不同的。現代科學是用PH值來表示這個值，通常情況下，人體血液的PH標值在7.35～7.45之間，PH值低于7.4的就開始偏離健康酸堿度值，PH值低于7.35的會引起酸性中毒。本技術方案通過中央處理單元的兩個輸出端控制酸堿平衡控制單元的兩個輸入信號，當中央處理單元的輸出端CTL00為高電平時場效應管Q7截止，中央處理單元的輸出端CTL00為低電平時場效應管Q7導通；當中央處理單元的輸出端CTL01為高電平時場效應管Q8截止，中央處理單元的輸出端CTL01為低電平時場效應管Q8導通。中間是場效應管驅動電路，三極管Q3～三極管Q6起著射級跟隨器的作用，使MOSFET永遠不會被驅動到飽和區。通過不同的高低電平實現多種模式，通過改變占空比來改變強度，使輸出的電流不同，作用于人體后，電流就會在人體內產生熱效應、磁效應和化學效應，這樣可以使人體細胞內外的電荷平衡，可為人體補充生命電能，達到理療效果。

作為優選，所述的中央處理單元包括單片機U100，單片機U100采用C8051F020單片機。實現方便，性能可靠。

作為優選，所述的顯示單元采用液晶顯示屏，所述的血氧脈搏檢測單元采用NJL5303R反射式光電傳感器。顯示清楚，顯示內容豐富。NJL5303R反射式光電傳感器利用血液中的血紅蛋白容易吸收綠色等特定波長的光的特性，用LED照射手指，通過捕捉面部表面綠色成分的亮度變化來檢測脈搏。同時通過測量紅外光和紅光的反射光來檢測動脈血的血氧飽和度。

作為優選，所述的指紋識別單元采用AFM31半導體指紋識別傳感器。AFM31半導體指紋識別傳感器，具有體積小、功耗低、接口簡單、可靠性高、指紋模板小（496字節）、大容量指紋識別（2000枚指紋識別響應時間小于1.5秒）等優點，可以非常方便將其嵌入用戶系統，組成滿足需求的指紋識別產品。尤其具備自學習功能，指紋識別過程中，最新提取的指紋特征值識別成功后將該特征值融合到指紋數據庫中，方便下次利用。該模塊支持UART和USB通訊接口，安裝和使用都很方便。

本實用新型的有益效果是：能實時采集使用者的各項身體指標，根據使用者當前的身體狀態自動調整酸堿平衡控制單元輸出信號的強度，因此理療的準對性強，使用方便且靈活，理療效果好。而且通過GPRS模塊實現無線遠程通訊，將采集到的使用者的各項身體指標無線發送到使用者的手機上或無線發送到醫生的電腦、手機上，以便需要時可由醫生作出專業的判斷，如是繼續理療還是去醫院進行專業治療等等，具有很好的跟蹤性。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種電路原理連接結構框圖；

圖2是本實用新型中中央處理單元的一種電路原理圖；

圖3是本實用新型中酸堿平衡控制單元的一種電路原理圖；

圖4是本實用新型中體溫檢測單元的一種電路原理圖。

圖中1.中央處理單元，2.按鍵單元，3.顯示單元，4.血氧脈搏檢測單元，5. 血壓檢測單元，6.體溫檢測單元，7.酸堿平衡控制單元，8.GPRS模塊，9.電源單元，10.指紋識別單元。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。

實施例：本實施例的一種基于GPRS并具有指紋識別功能的理療設備，如圖1所示，包括中央處理單元1、按鍵單元2、顯示單元3、血氧脈搏檢測單元4、血壓檢測單元5、體溫檢測單元6、酸堿平衡控制單元7、指紋識別單元10和GPRS模塊8及為整個理療設備提供工作電壓的電源單元9，按鍵單元2、顯示單元3、血氧脈搏檢測單元4、血壓檢測單元5、體溫檢測單元6、酸堿平衡控制單元7、指紋識別單元10及GPRS模塊8分別和中央處理單元1相連。

如圖2、圖3所示，中央處理單元1包括單片機U100，單片機U100采用C8051F020單片機；酸堿平衡控制單元7包括三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、場效應管Q7、場效應管Q8和變壓器T100；單片機U100的75腳和電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端和三極管Q1的基極相連，三極管Q1的集電極既經電阻R3和電壓P12V相連又和三極管Q3的基極相連，三極管Q3的集電極接電壓P12V，三極管Q1的發射極和三極管Q4的基極相連，三極管Q3的發射極及三極管Q4的集電極均和場效應管Q7的柵極相連，場效應管Q7的源極接地，場效應管Q7的漏極和變壓器T100的1腳相連，三極管Q1的基極又經電阻R4接地，三極管Q4的發射極接地；單片機U100的74腳和電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端和三極管Q2的基極相連，三極管Q2的集電極既經電阻R6和電壓P12V相連又和三極管Q6的基極相連，三極管Q6的集電極接電壓P12V，三極管Q2的發射極和三極管Q5的基極相連，三極管Q6的發射極及三極管Q5的集電極均和場效應管Q8的柵極相連，場效應管Q8的源極接地，場效應管Q8的漏極和變壓器T100的3腳相連，三極管Q2的基極又經電阻R5接地，三極管Q5的發射極接地；變壓器T100的2腳接電壓P12V，變壓器T100的4腳及5腳作為酸堿平衡控制單元7的兩個信號輸出腳分別連接一個極片以作用于人體。

如圖4所示，體溫檢測單元6包括溫度傳感器U1、運放U201、運放U202、運放U4和AD轉換芯片U2，溫度傳感器U1采用TS118-3紅外溫度傳感器，AD轉換芯片U2采用ADS1115芯片，溫度傳感器U1的1腳經電阻R104和運放U201的同相輸入端相連，運放U201的同相輸入端經電阻R105接地，溫度傳感器U1的3腳經電阻R101及可變電阻CW1和運放U201的反相輸入端相連，運放U201的反相輸入端經電阻R102和電容C102的并聯電路與運放U201的輸出端相連，運放U201的輸出端經電阻R103和電容C103的并聯電路與運放U202的同相輸入端相連，運放U202的反相輸入端，一路經電阻R107接地，另一路經電阻R106和電容C104的并聯電路與運放U202的輸出端相連，運放U202的輸出端和電阻R108的一端相連，電阻R108的另一端既經電容C105接地又和AD轉換芯片U2的4腳相連；溫度傳感器U1的2腳和電阻R201的一端相連，電阻R201的另一端既和電壓+5V相連又經電容C201接地，溫度傳感器U1的4腳接地，溫度傳感器U1的2腳又經電阻R202及可變電阻CW2和運放U4的反相輸入端相連，運放U4的反相輸入端和運放U4的輸出端之間連接有電容C202和電阻R203的并聯電路，運放U4的同相輸入端經電阻R204接電壓5V，運放U4的輸出端和電阻R205的一端相連，電阻R205的另一端既經電容C203接地又和AD轉換芯片U2的5腳相連；AD轉換芯片U2的1腳、2腳及3腳均接地，AD轉換芯片U2的8腳接電壓+3V3，AD轉換芯片U2的9腳、10腳分別經電阻R302、電阻R301接電壓+3V3，AD轉換芯片U2的9腳、10腳又分別和單片機U100的56腳、55腳相連。

本實施例中，顯示單元3采用液晶顯示屏，血氧脈搏檢測單元4采用NJL5303R反射式光電傳感器，指紋識別單元10采用AFM31半導體指紋識別傳感器，GPRS模塊使用華為的GTM900-B模塊，該模塊具有體積小巧，性能突出等優點，主要有GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、FLASH、ZIF連接器、天線接口、供電模塊六個部分組成。它需要插入SIM卡使用，將其串口與單片機U100的串口相連，將接收的短信命令傳送給單片機，然后進行數據處理，而且單片機也可以實現對GTM900-B模塊的控制。

通過指紋識別單元，能精準的識別每一位用戶，既能限止使用者，又能確保采集的數據和已錄入的使用者身份對得上，對號入座，避免張冠李戴，發生錯誤。血氧脈搏檢測單元實時檢測使用者的心率血氧，血壓檢測單元實時檢測使用者的血壓，體溫檢測單元實時檢測使用者的體溫，上述數據都輸送給中央處理單元，并送顯示單元進行顯示，同時中央處理單元對上述數據進行處理和綜合分析，發出控制信號控制酸堿平衡控制單元的工作，酸堿平衡控制單元通過不同的高低電平實現多種模式，通過改變占空比來改變強度，使輸出的電壓、電流不同，作用于人體后，電壓、電流就會在人體內產生熱效應、磁效應和化學效應，這樣可以使人體細胞內外的電荷平衡，促進人體血液循環，凈化血液，可為人體補充生命電能，提高抗病能力，達到理療效果。

酸堿平衡控制單元在中央處理單元的控制下可產生不同強度信號，因此本實用新型能根據使用者當前的身體狀態自動調整理療輸出信號，理療的準對性強，理療效果好。而且通過GPRS模塊還可遠程連接相關的電腦或手機等移動終端，進行無線遠程通訊，將采集到的使用者的各項身體指標無線發送到使用者的手機上或無線發送到醫生的電腦、手機上，以便需要時可由醫生作出專業的判斷，如是繼續理療還是去醫院進行專業治療等等，使用更加靈活和方便。