健康智能手環的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種手環，尤其涉及一種健康智能手環。
【背景技術】
[0002]我國人口老齡化眾所周知，健康醫療逐漸成為人們關注的重點，這為智能穿戴設備發展奠定了基礎。健康智能手環因低成本迅速進入智能穿戴設備市場，外形簡易、小巧是它受廣大市民喜愛的原因，但隨著經濟的快速發展，它也展露出了一些缺點，功能并不豐富，很少有全功能的手環，像既可以監測心率，還可以實現定位以及刷卡功能的智能手環。
[0003]現今市場上，已經出現了具有運動監測及健康監測功能的手環，可以進行記步、計算消耗的卡路里、睡眠監測、心率監測以及血壓監測等，但這些功能只是獨立存在，沒有一環可以將所有功能集于一身，這也正是它的缺點所在。健康智能手環它既具有心率檢測功能，還具有定位和刷卡功能，心率檢測仍運用最普遍的方法，即光電容積法，這是目前最方便而且最精確的方法，而定位和刷卡功能就是它的獨特之處。考慮到為了能及時發現治療患者以及方便人們的生活，賦予手環定位以及刷卡功能。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的就在于提供一種解決上述問題，功能豐富，心率監測精確、還具有定位和消費卡功能的健康智能手環。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的:一種健康智能手環，包括手環本體，所述手環本體內部設有控制單元，所述控制單元包括嵌入式處理器，光電式心率傳感器、光接收器、sim908芯片、刷寫S50射頻卡、顯示屏和電源；
[0006]其中，光電式心率傳感器和光接收器通過AD 口與嵌入式處理器連接，sim908芯片和刷寫S50射頻卡通過10 口與嵌入式處理器連接，顯示屏通過SPI接口與嵌入式處理器連接，所述電源為上述各用電單元供電。
[0007]本實用新型中，光電式心率傳感器與光接收器兩者結合工作，當光束透過人體外周血管，因動脈搏動充血容積變化，導致這束光透光率改變，嵌入式處理器獲取二者信號，將光電式心率傳感器的物理信息轉換為電信號，并經過濾波和放大電路輸出，電信號變化周期即為脈搏率，使本實用新型具有精確的心率計數功能。
[0008]所述sim908芯片，是系統的通信部分，它集成了 GPS導航技術完整的四頻GSM/GPRS芯片，將GPRS和GPS整合于SMT封裝里，實現短信、語音、GPRS數據和CSD數據傳輸。通過匹配的軟件設置，它能獲取到本實用新型的心率數據，并將數據進行通信傳輸。
[0009]所述刷寫S50射頻卡用于本實用新型刷卡使用。
[0010]作為優選:所述嵌入式處理器采用單片機STM32F103。基于ARM Cortex-M內核的STM32系列中STM32F103，它具有72MHz主頻，具有睡眠、停機和待機等低功耗模式。
[0011]作為優選:所述光電式心率傳感器采用AM2520綠光LED，感受峰值波長為515nm，所述光接收器采用APDS-9008環境光感受器，感受波長為565nm。
[0012]光電式心率傳感器中，當光束透過人體外周血管，因動脈搏動充血容積變化，導致這束光透光率改變，此傳感器將這物理信息轉換為電信號，并經過濾波和放大電路輸出，電信號變化周期即為脈搏率。
[0013]而光接收器與光電式心率傳感器峰值波長接近，因此靈敏度較高。兩者都受主控制器控制而工作。
[0014]作為優選:所述顯示屏采用0LED12864。
[0015]作為優選:所述刷寫S50射頻卡與嵌入式處理器間設有隔離層。
[0016]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:結合對應軟件，嵌入式處理器連接有光電式心率傳感器、光接收器，通過這二者結合傳輸數據，可以精確計算出心率數據，便于精確的心率監測；
[0017]連接sim908芯片，使本實用新型具有短信、語GPRS數據和CSD數據傳輸的功能，當人體脈搏出現異常，異常信號被處理器接收后，驅動GPS部分獲取當前經瑋度坐標，再由高德地圖的API將其轉換為對應的地點標識，給出網址鏈接，并以短消息形式發至手機，起到預警作用；
[0018]連接刷寫S50射頻卡，使本實用新型具有刷卡的功能，刷寫S50射頻卡具有獨特的非接觸式接口標準，其電氣部分由天線和RFID芯片組成，天線為幾組繞線線圈封裝在ISO卡片中。卡與讀寫器之間通訊采用國際通用的DES和RES保密交叉算法，保密性能較高。射頻卡和系統之間還需增添一隔離層，減少電磁干擾。
[0019]連接顯示屏，可以顯示時間及人體的體征信號。
[0020]本實用新型中，電源采用鋰電池供電，在充電時使用電源管理芯片控制整個充電過程，讀取電池電量，實現電量過低提醒、充滿自動切斷電源等功能。鋰電池比其它電池性能更加優越。
[0021]本實用新型不但實現了對人體體征信號-心率監測，而且能夠針對特殊情況采取預警機制，避免不必要意外發生；還結合了射頻卡功能，方便人們生活，小巧而實用。此外，系統設計方面無外部指令輸入，使用簡易；數據測量準確度高，應用性廣泛，不僅適用于嬰幼兒以及老年人，也適用于醫院構建一個管護和消費系統，為患者提供自動化和人性化服務。此手環由于系統結構精簡，所以便于維護。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型結構圖；
[0023]圖2為本實用新型原理框圖。
[0024]圖中:1、手環本體；2、顯示屏；3、控制單元。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0026]實施例1:參見圖1和圖2，一種健康智能手環，包括手環本體1，所述手環本體1內部設有控制單元3，所述控制單元3包括嵌入式處理器，光電式心率傳感器、光接收器、sim908芯片、刷寫S50射頻卡、顯示屏2和電源；
[0027]其中，光電式心率傳感器和光接收器通過AD 口與嵌入式處理器連接，sim908芯片和刷寫S50射頻卡通過10 口與嵌入式處理器連接，顯示屏2通過SPI接口與嵌入式處理器連接，所述電源為上述各用電單元供電。
[0028]為了更好的對實施例進行描述，在這里，所述嵌入式處理器采用單片機STM32F103 ;所述光電式心率傳感器采用AM2520綠光LED，感受峰值波長為515nm，所述光接收器采用APDS-9008環境光感受器，感受波長為565nm ;所述顯示屏2采用0LED12864 ;所述刷寫S50射頻卡與嵌入式處理器間設有隔離層。所述隔離層由隔離電磁輻射的材料制成。
[0029]使用時，本實用新型為硬件連接，但是對應匹配的軟件，可實現心率精確計算、定位、通信報警、刷卡消費的功能。
[0030]其中，心率精確計算是通過光電式心率傳感器和光接收器實現的，
[0031]定位和通信報警是通過sim908芯片實現的，sim908芯片綜合了短信、GPRS數據和CSD數據傳輸的功能，當人體脈搏出現異常，異常信號被嵌入式處理器接收后，驅動GPS部分獲取當前經瑋度坐標，再由高德地圖的API將其轉換為對應的地點標識，給出網址鏈接，并以短消息形式發至手機，起到預警作用。
[0032]刷卡功能是通過刷寫S50射頻卡實現的，刷寫S50射頻卡與讀寫器之間通訊采用國際通用的DES和RES保密交叉算法，射頻卡和系統之間還需增添一隔離層，減少電磁干擾。
[0033]采用以上型號各單元器件，經過功耗測試，在一個工作周期中，系統工作狀態的最大功率為0.75W，而處于休眠狀態下只有0.10W，功耗較低。
[0034]經過心率測試實驗，誤差范圍在1.56左右，數據準確性較高。
【主權項】
1.一種健康智能手環，包括手環本體(1)，其特征在于:所述手環本體(1)內部設有控制單元(3)，所述控制單元(3)包括嵌入式處理器，光電式心率傳感器、光接收器、sim908芯片、刷寫S50射頻卡、顯示屏(2)和電源； 其中，光電式心率傳感器和光接收器通過AD 口與嵌入式處理器連接，sim908芯片和刷寫S50射頻卡通過10 口與嵌入式處理器連接，顯示屏(2)通過SPI接口與嵌入式處理器連接，所述電源為上述各用電單元供電。2.根據權利要求1所述的健康智能手環，其特征在于:所述嵌入式處理器采用單片機STM32F103。3.根據權利要求1所述的健康智能手環，其特征在于:所述光電式心率傳感器采用AM2520綠光LED，感受峰值波長為515nm，所述光接收器采用APDS-9008環境光感受器，感受波長為565nm。4.根據權利要求1所述的健康智能手環，其特征在于:所述顯示屏(2)采用0LED12864。5.根據權利要求1所述的健康智能手環，其特征在于:所述刷寫S50射頻卡與嵌入式處理器間設有隔離層。
【專利摘要】本實用新型公開了一種健康智能手環，包括手環本體，所述手環本體內部設有控制單元，所述控制單元包括嵌入式處理器，光電式心率傳感器、光接收器、sim908芯片、刷寫S50射頻卡、顯示屏和電源。本實用新型實現了心率監測、定位以及刷卡功能，正常工作情況下為低功耗工作模式。這種手環可利用接入的GPRS網絡，實現對人體體征信號的監測，從而對意外情況采取報警措施，保障了人們的身命安全。內置的射頻卡可以減少人們攜帶各種卡的數量，人們可以只用手環進行消費。大大方便了人們的生活，提高了人們生活水平。
【IPC分類】A61B5/0245, G06K17/00
【公開號】CN205019047
【申請號】CN201520741343
【發明人】曾維, 曾杰, 黃攀, 桂桐, 劉世偉, 黃亞輝, 趙磊, 陳月
【申請人】成都理工大學
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月24日