專利名稱：智能尿濕檢測及便攜式報警裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測及報警裝置，尤其是一種智能尿濕檢測及便攜式報警裝置。
背景技術：
隨著科技的發展，傳感器應用越來越廣泛。針對大小便不能自理的人群或者嬰兒， 出現盜汗或者大、小便時的檢測是在照看過程中的主要一方面。針對上述情況，中國專利200920225384. 1和申請號為201110001835. 5的專利雖
然實現了尿濕檢測和無線報警，但兩種方法都存在一定不足。兩項專利的檢測發射電路設計簡單，都沒有一定的延時，以致在被看護者出現大小便時即報警，導致被看護者生理現象可能還沒有完全結束就被更換尿布，影響被看護者的正常生理現象；另外，兩項專利的設計都沒有考慮盜汗現象，因此傳感器檢測部分設計較簡單；專利200920225384. 1沒有解決多人誤報的問題，沒有實現發送端和接收端電池電量提示功能。
發明內容本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，實現更加完善的盜汗和尿濕提醒功能。按照本實用新型提供的技術方案，所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置包括檢測發射端和接收報警端，所述檢測發射端包括尿濕檢測傳感器、延時電路、無線編碼發射模塊，所述尿濕檢測傳感器的輸出端通過延時電路連接無線編碼發射模塊，延時電路和無線編碼發射模塊與電池相連；所述接收報警端包括無線解碼接收模塊、報警模塊和充電電池， 所述充電電池通過充放電保護電路和升壓電路連接所述無線解碼接收模塊，無線解碼接收模塊的報警信號輸出端連接報警模塊；尿濕檢測傳感器的檢測信號經過延時電路的延時再通過無線編碼發射模塊發射，無線解碼接收模塊接收無線編碼發射模塊發射的信號，驅動報警模塊報警。所述尿濕檢測傳感器采用柔性電路板，柔性電路板上敷設裸露的檢測銅導線和不裸露的傳輸導線，所述檢測銅導線和傳輸導線連通，傳輸導線的兩端分別連接兩個焊盤。所述檢測發射端的電池和接收報警端的充電電池均連接有低電壓報警電路。所述報警模塊包括以下一種或多種發光報警電路、震動報警電路、聲音報警電路，其中聲音報警電路設有自鎖按鈕，用于選擇是否開啟聲音報警。所述延時電路包括電壓比較器的正向輸入端連接第一電阻的一端，第一電阻的另一端連接尿濕檢測傳感器的一個焊盤，并通過第一電容接地，尿濕檢測傳感器的另一個焊盤接電源，電壓比較器的反向輸入端通過第二電阻接地和通過第三電阻接電源，電壓比較器的輸出端通過第五電阻接第一三極管的基極，第一三極管發射極接地，發射極和基極之間接第四電阻，第一三極管集電極接電源同時接無線編碼發射模塊的輸入端。所述無線編碼發射模塊包括無線編碼芯片的輸出端連接功率發射電路，所述功率發射電路包括無線編碼芯片的輸出端通過第十電阻接第二三極管的基極，第二三極管基極和地之間接有第十一電阻和第一晶振，第二三極管發射極和地之間接有第十二電阻， 第二三極管集電極通過第一電感接+5V電壓，所述第一電感兩端、第二三極管發射極和集電極之間、第二三極管發射極和地之間均接有一個電容，第二三極管集電極通過第三電容連接天線。所述充放電保護電路和升壓電路包括升壓芯片2101A和充放電保護芯片SC8821， 鋰電池負極接充放電保護芯片SC8821的1腳，鋰電池正極接充放電保護芯片SC8821的2腳 3腳并通過第十四電阻接充電器插口的第三腳，充放電保護芯片SC8821的6腳7腳接地，充放電保護芯片SC8821的4腳通過第十五電阻接地，充電器插口的第三腳通過第三電解電容接地，充電器插口的第二腳通過第五電容接地并通過第二電感接升壓芯片2101A的3腳，升壓芯片2101A的3腳連接第二二極管的陽極，第二二極管陰極接升壓芯片2101A的2腳，升壓芯片2101A的2腳同時接+5V電壓并通過第二電解電容和第四電容接地；充電器插口的第一腳接無線解碼接收模塊的供電端，充電器插口的第四腳接地，充電器插口的第二腳和第三腳之間有彈片連接，在充電插頭插入充電器插口中時，充電器插頭的正電源端將彈片抵到充電器插口的第一腳和第三腳連接，斷開充放電保護電路與升壓電路，并直接為無線解碼接收模塊提供+5V電源。所述無線解碼接收模塊包括接收芯片MICRF002和解碼芯片PT2272，接收芯片 MICRF002的數據輸出端接到解碼芯片PT2272的數據輸入端。本實用新型具有以下優點1.在尿濕檢測部分增加延時電路，避免對被看護者生理現象的影響。2.采用具有地址編解碼功能的芯片，解決了多人誤報的問題。3.設計鋰電池充放電保護電路，延長鋰電池壽命，提高使用的安全。升壓電路為便攜式報警接收電路提供穩定的工作電壓。總之，本實用新型的智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，設計簡單，成本低，報警及時，適合照看大小便不能自理人群或者嬰兒使用。
圖1是本實用新型的檢測發射端與接收報警端的電路結構框圖。圖2是尿濕檢測傳感器示意圖。圖3是延時電路原理圖。圖4是無線編碼發射模塊電路原理圖。圖5是低電壓報警電路原理圖。圖6是充放電保護電路和升壓電路原理圖。圖7是無線解碼接收模塊電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型的智能尿濕檢測及便攜式報警裝置的檢測發射端包括尿濕檢測傳感器、延時電路、無線編碼發射模塊和供電電池，所述尿濕檢測傳感器的輸出端通過延時電路連接無線編碼發射模塊，延時電路和無線編碼發射模塊與電池相連。便攜式接收報警端包括無線解碼接收模塊、報警模塊、升壓電路、3. 7V充電鋰電池、充放電保護電路。所述3. 7V充電鋰電池通過充放電保護電路和升壓電路連接所述無線解碼接收模塊，無線解碼接收模塊的報警信號輸出端連接報警模塊(發光報警、震動報警、 聲音報警)；尿濕檢測傳感器的檢測信號經過延時電路的延時再通過無線編碼發射模塊發射，無線解碼接收模塊接收無線編碼發射模塊發射的信號，驅動報警模塊報警。本實用新型通過尿濕檢測傳感器可以檢測被看護者是否出現盜汗或者大、小便， 通過延時電路等待一段時間，然后通過編碼芯片將信號發送到便攜式報警接收端，持有接收端的看護者即可馬上為被看護者更換尿布或做相應的處理。本實用新型的尿濕檢測傳感器采用柔性電路制作工藝，主要優點是提高被看護者舒適度，且不易折斷，其布線如圖2所示。柔性電路板1上敷設裸露的檢測銅導線2和不裸露的傳輸導線3，所述檢測銅導線2和傳輸導線3連通，傳輸導線3的兩端分別連接兩個焊盤AB。其中檢測導體為暴露在外面的銅導線2，密集交錯的銅導體可以更有效的檢測盜汗或者大、小便，設計的焊盤AB可以方便與發射部分實現電氣上的連接。當被看護著發生盜汗或者大、小便時，與傳感器連接的延時電路將信號進行延時，待延時時間結束時，編碼發射模塊將信號發出，此時解碼接收模塊接受到編碼信號并將其解碼，驅動報警裝置。為防止聲音報警在安靜的環境中影響休息，設置自鎖按鈕，可以根據需要選擇是否開啟聲音報警。具體各電路實施例如下。1.延時電路如圖3所示，延時電路包括電壓比較器的正向輸入端連接第一電阻Rl的一端，第一電阻Rl的另一端連接尿濕檢測傳感器的一個焊盤，并通過第一電容El接地，尿濕檢測傳感器的另一個焊盤接電源VCC，電壓比較器的反向輸入端通過第二電阻R2接地和通過第三電阻R3接電源VCC，電壓比較器的輸出端通過第五電阻R5接第一三極管Ql的基極，第一三極管Ql發射極接地，發射極和基極之間接第四電阻R4，第一三極管Ql集電極接電源VCC同時接無線編碼發射模塊的輸入端。當被看護著出現盜汗或者大、小便時，尿濕檢測傳感器的焊盤A、B之間形成阻抗 R，電源VCC通過阻抗R對電壓比較器的正向輸入端第一電容El進行充電，第一電容El電壓逐漸升高，當電壓比較器正向輸入端電壓高于反向輸入端電壓時，電壓比較器輸出高電平， 驅動第一三極管Ql導通，接編碼芯片控制端的電平變低。2.無線編碼發射模塊電路如圖4所示，無線編碼芯片由PT2262及其外圍電路構成，數據端D0、D1和D2接高電平，編碼芯片控制端/TE為高時芯片處于休眠狀態，為低時芯片正常工作，并通過功率發射電路(虛線框內所示)將編碼芯片PT2262的數據發送出去。編碼芯片PT2262的控制引腳 (14引腳)接延時電路的輸出C。所述功率發射電路包括無線編碼芯片的輸出端通過第十電阻RlO接第二三極管 Q2的基極，第二三極管Q2基極和地之間接有第十一電阻Rll和第一晶振CY1，第二三極管 Q2發射極和地之間接有第十二電阻R12，第二三極管Q2集電極通過第一電感Ll接+5V電壓，所述第一電感Ll兩端、第二三極管Q2發射極和集電極之間、第二三極管Q2發射極和地之間均接有一個電容，第二三極管Q2集電極通過第三電容C3連接天線。[0037]3.低電壓報警電路如圖5所示，本實用新型發射端電池和接收端電池采用同一系列電壓檢測集成芯片HT70XX系列，故電路采用同一結構。對于發射端，發射端電池檢測采用HT7070，當電池電壓低于7V時，HT7070的1腳輸出低電平，二極管發光報警；對于接收端，接收端電池檢測采用HT7033，當電池電壓低于7V時，HT7033的1腳輸出低電平，二極管發光報警。4.充放電保護電路和升壓電路本實用新型設計的充電保護電路和升壓電路如圖6所示，包括升壓芯片2101A和充放電保護芯片SC8821，鋰電池負極接充放電保護芯片SC8821的1腳，鋰電池正極接充放電保護芯片SC8821的2腳3腳并通過第十四電阻R14接充電器插口的第三腳，充放電保護芯片SC8821的6腳7腳接地，充放電保護芯片SC8821的4腳通過第十五電阻R15接地，充電器插口的第三腳通過第三電解電容E3接地，充電器插口的第二腳通過第五電容C5接地并通過第二電感L2接升壓芯片2101A的3腳，升壓芯片2101A的3腳連接第二二極管D2的陽極，第二二極管D2陰極接升壓芯片2101A的2腳，升壓芯片2101A的2腳同時接+5V電壓并通過第二電解電容E2和第四電容C4接地。 3. 7V鋰電池在充滿電時電壓在4. 2V左右，并且在放電過程中電壓會逐漸降低，當電池電量剩余30%時，電壓將呈指數下降。為了給無線解碼電路提供穩定的額定工作電壓， 本實用新型將3. 7V鋰電池接到升壓電路，將電壓升至5V。升壓芯片采用2101A，配合外圍的二極管D2與電感L2即可將3. 7V鋰電池接到升壓到穩定的5V。3. 7V鋰電池在充電過程中，如果使用不當，將會產生大量的氣泡，減少鋰電池的使用壽命，同時埋下了安全隱患；3. 7V鋰電池如果放電過多，將直接影響鋰電池內部鋰離子的電離活性，造成鋰電池的損壞。因此，在使用3. 7V鋰電池時對其設計了充放電保護電路。 采用專用單節鋰電池充放電保護芯片SC8821，當電池充電電壓到4. 28V時，充電關斷；當電池放電電壓到2. 5V時，放電關斷。為了在3. 7V鋰電池充放電時不影響無線解碼接收端的正常使用，本實用新型對充電器插口內部結構做了如下設計。充電器插口有四個引出腳，第一腳接無線解碼接收模塊的供電端，第二腳連接升壓電路的電感輸入端，第三腳連接充放電保護電路的輸入端，第四腳接地。在正常使用時，充電器插口的第二腳和第三腳之間有彈片連接，升壓電路與充放電保護電路直接相連；在充電時，充電插頭插入充電器插口中，充電器插頭的正電源端將彈片抵到充電器插口的第一腳和第三腳連接，斷開充放電保護電路與升壓電路，并直接為無線解碼接收模塊提供+5V電源。5.無線解碼接收模塊電路如圖7所示，本實用新型無線接收部分采用專用集成接收芯片MICRF002，將 MICRF002的數據輸出端接到解碼芯片PT2272的數據輸入端，通過解碼芯片PT2272對無線信號進行解碼，并驅動發光報警、震動報警和聲音報警(11，12，13引腳)。發光報警、震動報警和聲音報警都為常規的方式，此處不再詳細描述。
權利要求1.智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，包括檢測發射端和接收報警端，其特征是所述檢測發射端包括尿濕檢測傳感器、延時電路、無線編碼發射模塊，所述尿濕檢測傳感器的輸出端通過延時電路連接無線編碼發射模塊，延時電路和無線編碼發射模塊與電池相連；所述接收報警端包括無線解碼接收模塊、報警模塊和充電電池，所述充電電池通過充放電保護電路和升壓電路連接所述無線解碼接收模塊，無線解碼接收模塊的報警信號輸出端連接報警模塊；尿濕檢測傳感器的檢測信號經過延時電路的延時再通過無線編碼發射模塊發射，無線解碼接收模塊接收無線編碼發射模塊發射的信號，驅動報警模塊報警。
2.如權利要求1所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述尿濕檢測傳感器采用柔性電路板，柔性電路板上敷設裸露的檢測銅導線和不裸露的傳輸導線，所述檢測銅導線和傳輸導線連通，傳輸導線的兩端分別連接兩個焊盤。
3.如權利要求1所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述檢測發射端的電池和接收報警端的充電電池均連接有低電壓報警電路。
4.如權利要求1所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述報警模塊包括以下一種或多種發光報警電路、震動報警電路、聲音報警電路，其中聲音報警電路設有自鎖按鈕，用于選擇是否開啟聲音報警。
5.如權利要求2所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述延時電路包括電壓比較器的正向輸入端連接第一電阻(Rl)的一端，第一電阻(Rl)的另一端連接尿濕檢測傳感器的一個焊盤，并通過第一電容(El)接地，尿濕檢測傳感器的另一個焊盤接電源(VCC)，電壓比較器的反向輸入端通過第二電阻(R2)接地和通過第三電阻(R3)接電源(VCC)，電壓比較器的輸出端通過第五電阻(R5)接第一三極管(Ql)的基極，第一三極管(Ql)發射極接地，發射極和基極之間接第四電阻(R4)，第一三極管(Ql)集電極接電源 (VCC)同時接無線編碼發射模塊的輸入端。
6.如權利要求1所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述無線編碼發射模塊包括無線編碼芯片的輸出端連接功率發射電路，所述功率發射電路包括無線編碼芯片的輸出端通過第十電阻(RlO)接第二三極管(Q2)的基極，第二三極管(Q2)基極和地之間接有第十一電阻(Rll)和第一晶振(CY1)，第二三極管(Q2)發射極和地之間接有第十二電阻(R12)，第二三極管(Q2)集電極通過第一電感(Li)接+5V電壓，所述第一電感(Li)兩端、 第二三極管(Q2)發射極和集電極之間、第二三極管(Q2)發射極和地之間均接有一個電容， 第二三極管(Q2)集電極通過第三電容(C3)連接天線。
7.如權利要求1所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述充放電保護電路和升壓電路包括升壓芯片2101A和充放電保護芯片SC8821，鋰電池負極接充放電保護芯片 SC8821的1腳，鋰電池正極接充放電保護芯片SC8821的2腳3腳并通過第十四電阻(R14) 接充電器插口的第三腳，充放電保護芯片SC8821的6腳7腳接地，充放電保護芯片SC8821 的4腳通過第十五電阻(R15)接地，充電器插口的第三腳通過第三電解電容(E3)接地，充電器插口的第二腳通過第五電容(C5)接地并通過第二電感(L2)接升壓芯片2101A的3腳，升壓芯片2101A的3腳連接第二二極管(D2)的陽極，第二二極管(D2)陰極接升壓芯片2101A 的2腳，升壓芯片2101A的2腳同時接+5V電壓并通過第二電解電容(E2)和第四電容(C4) 接地；充電器插口的第一腳接無線解碼接收模塊的供電端，充電器插口的第四腳接地，充電器插口的第二腳和第三腳之間有彈片連接，在充電插頭插入充電器插口中時，充電器插頭的正電源端將彈片抵到充電器插口的第一腳和第三腳連接，斷開充放電保護電路與升壓電路，并直接為無線解碼接收模塊提供+5V電源。
8.如權利要求1所述智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，其特征是所述無線解碼接收模塊包括接收芯片MICRF002和解碼芯片PT2272，接收芯片MICRF002的數據輸出端接到解碼芯片PT2272的數據輸入端。
專利摘要本實用新型涉及一種智能尿濕檢測及便攜式報警裝置，包括檢測發射端和接收報警端，檢測發射端包括尿濕檢測傳感器、延時電路、無線編碼發射模塊，尿濕檢測傳感器的輸出端通過延時電路連接無線編碼發射模塊，延時電路和無線編碼發射模塊與電池相連；所述接收報警端包括無線解碼接收模塊、報警模塊和充電電池，充電電池通過充放電保護電路和升壓電路連接所述無線解碼接收模塊，無線解碼接收模塊的報警信號輸出端連接報警模塊；尿濕檢測傳感器的檢測信號經過延時電路的延時再通過無線編碼發射模塊發射，無線解碼接收模塊接收無線編碼發射模塊發射的信號，驅動報警模塊報警。本實用新型優點是成本低，報警及時，適合照看大小便不能自理人群或者嬰兒使用。
文檔編號G08B21/20GK202196499SQ20112033128
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者劉耕, 邱晨, 高揚 申請人:江蘇物聯網研究發展中心