CN104224189A - 一种开关电源供电的行为监控手环 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种开关电源供电的行为监控手环，整体为环状，其外表面为EVA材质包覆，环中位置内嵌仪表盘，仪表盘和连接到仪表盘两端的拼接而成的链带构成环形主体；所述仪表盘内嵌入GPRS通信模块、微型振动器和音频播放器；仪表盘还包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角，并根据所述相对转角输出运动状态，运动状态包括：运动、跌倒和静止。

Description

一种开关电源供电的行为监控手环

技术领域

本发明涉及电子领域，特别涉及一种开关电源供电的行为监控手环。

背景技术

随着老龄化问题的加剧和人们工作节奏的加快，越来越多的老年人需要独立生活，子女或者在外地，或者没有时间照顾老人，老人的饮食起居会有意外发生，例如跌倒，老人发生意外子女确不知道，往往造成严重的后果。

如何在意外发生时将老人的状况实时发送到子女手中，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种开关电源供电的行为监控手环，解决了如何将老人意外状况及时发送到子女手机端问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种开关电源供电的行为监控手环，整体为环状，其外表面为EVA材质包覆，环中位置内嵌仪表盘，仪表盘和连接到仪表盘两端的拼接而成的链带构成环形主体；

所述仪表盘内嵌入GPRS通信模块、微型振动器和音频播放器；

所述仪表盘还包括电池和电力变换模块，所述电力变换模块包括：

变压器，包括原边绕组和副边绕组，原边绕组包括第一端和第二端，副边绕组包括第一端和第二端，原边绕组第一端连接到第一电连接器和输入电容器，副边绕组第二端连接到副边地电位，原边绕组第一端和副边绕组第二端为同名端；

第一开关管，其源极连接到变压器原边绕组第二端，其漏极连接到原边地电位，其栅极连接到第一开关驱动器；

第一开关驱动器，包括第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管为NPN晶体管，第二晶体管为PNP晶体管，第一晶体管和第二晶体管的基极连接在一起作为控制端，第一晶体管和第二晶体管的发射极连接在一起作为输出端，第一晶体管的集电极连接到所述输入电容器，第二晶体管的集电极连接到原边地电位；

第一频率发生电路，包括第一锁相环，其连接至晶振；第一低通滤波器，连接至第一锁相环的输出端；第一压控振荡器，连接至第一低通滤波器输出端，其输出端连接至第一放大器，第一放大器的输出端连接到所述第一开关驱动器的控制端；

第一二极管，其阳极连接到变压器副边绕组第一端，其阴极连接到输出滤波器；

输出滤波器包括第一电感器和第一电容器，第一电感器连接到所述第一二极管的阴极，第一电感器与第一电容器的公共端连接至第二电连接器，第一电容器的另一端连接至副边地电位；

所述第一电连接器连接到电池，第二电连接器为输出端；

仪表盘还包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角，并根据所述相对转角输出运动状态，运动状态包括：运动、跌倒和静止；

所述GPRS模块将DSP处理器输出的运动状态信号通过蓝牙网络传输到定点手机端；GPRS模块接收定点手机端的请求信号，并通过微型振动器和音频播放器进行提示；仪表盘上还设置有正常和紧急报警按键，通过GPRS模块将相应按键操作发送到定点手机端。

本发明的有益效果是：

(1)开关电源供电的行为监控手环佩戴在手腕，方便佩戴；

(2)外层包覆EVA材质，防水、无毒、无味；

(3)内置DSP处理器，便于系统的更新；

(4)意外状况判断准确，状态发送及时。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明开关电源供电的行为监控手环的结构示意图；

图2为本发明开关电源供电的行为监控手环的电路控制框图；

图3为本发明电力变换模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一种开关电源供电的行为监控手环，整体为环状，其外表面为EVA材质包覆，环中位置内嵌仪表盘，仪表盘和连接到仪表盘两端的拼接而成的链带构成环形主体；所述仪表盘内嵌入GPRS通信模块、微型振动器和音频播放器。

仪表盘还包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角，并根据所述相对转角输出运动状态，运动状态包括：运动、跌倒和静止。

所述GPRS模块将DSP处理器输出的运动状态信号通过蓝牙网络传输到定点手机端；GPRS模块接收定点手机端的请求信号，并通过微型振动器和音频播放器进行提示；仪表盘上还设置有正常和紧急报警按键，通过GPRS模块将相应按键操作发送到定点手机端。

如图3所示，本发明的电力变换模块的一个实施例，包括：变压器11，包括原边绕组和副边绕组，原边绕组包括第一端和第二端，副边绕组包括第一端和第二端，原边绕组第一端连接到第一电连接器2和输入电容器3，副边绕组第二端连接到副边地电位，原边绕组第一端和副边绕组第二端为同名端；第一开关管12，其源极连接到变压器原边绕组第二端，其漏极连接到原边地电位，其栅极连接到第一开关驱动器13；第一开关驱动器13，包括第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管为NPN晶体管，第二晶体管为PNP晶体管，第一晶体管和第二晶体管的基极连接在一起作为控制端，第一晶体管和第二晶体管的发射极连接在一起作为输出端，第一晶体管的集电极连接到所述输入电容器3，第二晶体管的集电极连接到原边地电位；第一频率发生电路30，包括第一锁相环31，其连接至晶振99；第一低通滤波器32，连接至第一锁相环31的输出端；第一压控振荡器33，连接至第一低通滤波器32输出端，其输出端连接至第一放大器35，第一放大器35的输出端输出频率控制信号f1且连接到所述第一开关驱动器13的控制端；第一二极管14，其阳极连接到变压器副边绕组第一端，其阴极连接到输出滤波器17；输出滤波器17包括第一电感器15和第一电容器16，第一电感器15连接到所述第一二极管14的阴极，第一电感器与第一电容器的公共端连接至第二电连接器4，第一电容器16的另一端连接至副边地电位。

本发明的开关电源供电的行为监控手环还包括DSP处理器，DSP处理器与所述蓝牙模块相连接。内置DSP处理器，便于后期系统的更新，DSP处理器可对软件更新有很强的兼容性。

优选地，DSP处理器为TMS320F2812DSP处理器。TMS320F2812DSP，是32位定点DSP，其拥有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD数据采集，具有丰富的外设接口，如CAN、SCI等。TMS320F2812的ADC模块是一个12位分辨率的，具有流水线结构的模数转换器，TMS320F2812内置双采样保持电路，保持数据采集时窗口有独立的预定标控制。并且允许系统对同一通道转换多次，允许用户执行过采样算法，这较传统的单一转换结果增加了更多的解决方案，有利于提高采样的精度。有多个触发源可以启动ADC转换。快速的转换时间，ADC时钟可以配置为25MHz，最高采样带宽为12.5MSPS。用TMS320F2812搭建数据采集系统时，不必外接ADC，避免了复杂的硬件设计。

本发明的开关电源供电的行为监控手环佩戴在手腕，方便佩戴；外层包覆EVA材质，防水、无毒、无味；内置DSP处理器，便于系统的更新。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种开关电源供电的行为监控手环，其特征在于，整体为环状，其外表面为EVA材质包覆，环中位置内嵌仪表盘，仪表盘和连接到仪表盘两端的拼接而成的链带构成环形主体；

所述仪表盘内嵌入GPRS通信模块、微型振动器和音频播放器；

所述仪表盘还包括电池和电力变换模块，所述电力变换模块包括：

变压器，包括原边绕组和副边绕组，原边绕组包括第一端和第二端，副边绕组包括第一端和第二端，原边绕组第一端连接到第一电连接器和输入电容器，副边绕组第二端连接到副边地电位，原边绕组第一端和副边绕组第二端为同名端；

第一开关管，其源极连接到变压器原边绕组第二端，其漏极连接到原边地电位，其栅极连接到第一开关驱动器；

第一开关驱动器，包括第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管为NPN晶体管，第二晶体管为PNP晶体管，第一晶体管和第二晶体管的基极连接在一起作为控制端，第一晶体管和第二晶体管的发射极连接在一起作为输出端，第一晶体管的集电极连接到所述输入电容器，第二晶体管的集电极连接到原边地电位；

第一频率发生电路，包括第一锁相环，其连接至晶振；第一低通滤波器，连接至第一锁相环的输出端；第一压控振荡器，连接至第一低通滤波器输出端，其输出端连接至第一放大器，第一放大器的输出端连接到所述第一开关驱动器的控制端；

第一二极管，其阳极连接到变压器副边绕组第一端，其阴极连接到输出滤波器；

输出滤波器包括第一电感器和第一电容器，第一电感器连接到所述第一二极管的阴极，第一电感器与第一电容器的公共端连接至第二电连接器，第一电容器的另一端连接至副边地电位；

所述第一电连接器连接到电池，第二电连接器为输出端；

仪表盘还包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角，并根据所述相对转角输出运动状态，运动状态包括：运动、跌倒和静止；

所述GPRS模块将DSP处理器输出的运动状态信号通过蓝牙网络传输到定点手机端；GPRS模块接收定点手机端的请求信号，并通过微型振动器和音频播放器进行提示；仪表盘上还设置有正常和紧急报警按键，通过GPRS模块将相应按键操作发送到定点手机端。

2.如权利要求1所述的开关电源供电的行为监控手环，其特征在于，所述DSP处理器为TMS320F2812DSP处理器。