CN104824928A - 智能手环 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术器件领域，特别是一种智能穿戴手环。智能手环，其包括传感器装置、中央处理单元、电源模块和无线通信模块；传感器装置，其与中央处理单元信号连接，传感器装置包括对于人体机能状态检测的心率传感器和血压传感器、对于人体运动状态检测的重力传感器；中央处理单元，其包括主控MCU，其用于接受传感器装置传递的信息，并将信息处理后传递到无线通信模块。本智能手环采用微控制单元（MCU），本装置采用微控制单元（MCU）结合心率传感器、血压传感器、重力传感器等结合，只需要单独调试微控制单元（MCU），结构较为简单，生产成本也较低。

Description

智能手环

技术领域

本发明涉及电子技术器件领域，特别是一种智能穿戴手环。

背景技术

 随着移动终端智能化时代的到来，移动终端的配置越来越强大，功能越来越齐全，适用于移动终端的应用程序也是五花八门，日益增多，手环作为一种装饰品使用非常普遍，以前的手环，一般功能单一，只能起到装饰的作用。而随着科学技术的发展，人们逐渐有意识地在手环上添加了一些带有信息存储、智能提醒等智能功能的智能手环，使手环既能变成一种装饰品，也能够带给人们一些的智能功能。

现有技术中，智能手环通常采用内置主板并附装智能系统的形式，较为常见的有Android系统或IOS系统等智能系统，此种智能手环通常生产成本较高，设计难度也较大，尤其后期调试较为复杂。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种智能手环，本智能手环采用微控制单元（MCU），只需要单独调试微控制单元（MCU），结构较为简单，生产成本也较低。

为实现上述目的，本发明提供一种智能手环，其包括传感器装置、中央处理单元、电源模块和无线通信模块；

传感器装置，其与所述中央处理单元信号连接，所述传感器装置包括对于人体机能状态检测的心率传感器和血压传感器、对于人体运动状态检测的记步传感器和记录相对移动距离的距离传感器；

中央处理单元，其包括主控MCU，其用于接受传感器装置传递的信息，并将信息处理后传递到无线通信模块；

电源模块，其与所述中央处理单元电连接，其用于向中央处理单元、传感器装置和无线通信模块供电。

进一步的，所述传感器装置还包括环境传感器，所述环境传感器包括紫外线传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和烟雾传感器。

进一步的，所述传感器装置还包括感应beacon传感器。

进一步的，所述传感器装置通过SPI或I2C与中央处理单元进行信号连通。

进一步的，所述无线通信模块用于使智能手环和智能手机无线通讯连接，所述无线通信模块可将中央处理单元发出的信息传递到智能手机，并将智能手机发出的控制信号传递到智能手环中的中央处理单元。

进一步的，所述中央处理单元还包括协处理器，所述协处理器用于提升MCU相应速度，所述协处理器与所述MCU信号连接。

进一步的，所述电源模块包括可充电式电池。

进一步的，所述主控MCU电连接有存储器。

本发明有益效果：

1.本智能手环包括：传感器装置与所述中央处理单元信号连接，所述传感器装置包括对于人体机能状态检测的心率传感器和血压传感器、对于人体运动状态检测的记步传感器和记录相对移动距离的距离传感器；中央处理单元包括主控MCU，其用于接受传感器装置传递的信息，并将信息处理后传递到无线通信模块；电源模块与所述中央处理单元电连接，其用于向中央处理单元、传感器装置和无线通信模块供电。本智能手环采用微控制单元（MCU），，本装置采用微控制单元（MCU）结合心率传感器、血压传感器、重力传感器等结合，只需要单独调试微控制单元（MCU），结构较为简单，生产成本也较低。

2.传感器装置还包括环境传感器，所述环境传感器包括紫外线传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和烟雾传感器。环境传感器集成到本智能手环中，可以及时了解周围环境的变化，为个人生活计划做参考。

3.传感器装置还包括感应beacon传感器。使用本智能手环在进入有折扣信息的店铺中时，可及时推送折扣信息，为生活提供便利。

4.中央处理单元还包括协处理器，所述协处理器用于提升MCU相应速度，所述协处理器与所述MCU信号连接。协处理器将本只能手环的相应速度进一步的提升，增强用户体验。

5.所述无线通信模块用于使智能手环和智能手机无线通讯连接，所述无线通信模块可将中央处理单元发出的信息传递到智能手机，并将智能手机发出的控制信号传递到智能手环中的中央处理单元。处理后的信息可通过手机端传递到云处理器，同时云处理器反馈到本智能手环中，形成信息的双向闭环信号交流。

附图说明

图1是本发明智能手环的原理框图；

图2是本发明智能手环中与外界信息交换的原理框图；

图3是本发明智能手环中手环本体结构示意图；

图4是本发明智能手环中手环本体另一角度结构示意图；

图5是本发明智能手环另一实施例中手环与外界信息交换的原理框图。

图中1-传感器装置，2-中央处理单元，3-电源模块，4-智能手机，5-云处理器，6-主体，61-壳部，611-背板孔，62-电路腔，63-电源腔，64-透视孔，65-锁孔，7-表带，71-第一侧带，72-第二侧带，73-卡扣凸起，74-卡扣孔。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明提供一种智能手环，其特在在于：其包括传感器装置1、中央处理单元2、电源模块3和无线通信模块；传感器装置1，其与中央处理单元2信号连接，传感器装置1包括对于人体机能状态检测的心率传感器和血压传感器、对于人体运动状态检测的记步传感器和记录相对移动距离的距离传感器；中央处理单元2，其包括主控MUC，其用于接受传感器装置1传递的信息，并将信息处理后传递到无线通信模块；电源模块3，其与中央处理单元2电连接，其用于向中央处理单元2、传感器装置1和无线通信模块供电。

本智能手环采用微控制单元（MCU），并将内存、计数器、USB、A/D转换等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，本装置采用微控制单元（MCU）结合心率传感器、血压传感器、距离传感器和记步传感器等结合，只需要单独调试微控制单元（MCU），结构较为简单，生产成本也较低。

传感器装置1还包括环境传感器，环境传感器包括紫外线传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和烟雾传感器。环境传感器集成到本智能手环中，可以及时了解周围环境的变化，为个人生活计划做参考。

传感器装置1还包括感应beacon传感器。使用本智能手环在进入有折扣信息的店铺中时，可及时推送折扣信息，为生活提供便利。

传感器装置1通过SPI或I2C与中央处理单元2进行信号连通。

无线通信模块用于使智能手环和智能手机4无线通讯连接，无线通信模块可将中央处理单元2发出的信息传递到智能手机4，并将智能手机4发出的控制信号传递到智能手环中的中央处理单元2。处理后的信息可通过手机端传递到云处理器5，同时云处理器5反馈到本智能手环中，形成信息的双向闭环信号交流。

中央处理单元2还包括协处理器，协处理器用于提升MCU相应速度，协处理器与MCU信号连接。协处理器将本只能手环的相应速度进一步的提升，增强用户体验。

电源模块3包括可充电式电池。主控MUC电连接有存储器。

其中，传感器模块与中央处理单元2电连接，用于检测智能手环佩戴者的信息，主要是智能手环佩戴者步行的步数以及拍摄的图像，并将其传送到中央处理单元2；中央处理单元2包括主控MCU，主控MCU电连接有存储器，用于接收和存储传感器模块所采集的信息，以及协调无线通信模块等进行工作。MCU全称 Micro Control Unit，中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机。

本实施例中，用户佩戴智能手环，传感器装置1包括对于人体机能状态检测的心率传感器和血压传感器、对于人体运动状态检测的记步传感器和记录相对移动距离的距离传感器，传感器采集个人信息传递到MCU，MCU会对传感器装置1传递的数据做出处理转换，然后我们就可以得到步数的信息。同样的，环境传感器检测环境状态，将环境传感器检测的数据传到MCU，进而在本智能手环或智能手机4上显示当前的环境状态。

智能手机4通过app将处理后的数据传递到云处理器5，主要通过wifi或者BLE传递数据，云处理器5中收集数万份信息样本，将本智能手环提供信息和信息样本提取的标准额进行比对，然后将标准额等信息反馈到智能手机4app端或者本智能手环上，从而实现双向闭环信号交流。

如图3、图4所示，本发明提供一种智能手环，其包括主体6和与主体6连接的表带7，主体6设有壳部61，壳部61由硬质材料制成，壳部61用于保护安装在其内的电源和电路模块。本实施例不限定壳部61的材料，壳体可以采用铝合金、硬质塑料等材料制成，起到保护内部结构的功能即可。

主体6设有一凹槽，壳部61形状与凹槽的形状相适配，壳部61安装在凹槽内。智能手环的主体6具有一般智能手环通常具有的功能，比如测量血压和心率，或者具有环境检测感应器，比如紫外线，PM2.5等等。

凹槽横截面为矩形，凹槽四角分别设有螺孔，壳部61通过螺钉与主体6螺钉连接。如果智能手环具有其他的形态，比如主体6是截面三角形，则凹槽也采用三角形的结构形式。

壳部61中设有电源腔63，电源腔63为矩形，电源腔63中设有一远离其开口部的扩展腔，扩展腔用于容纳电池膨胀后体积增加的部分。电池长时间使用之后都会变形，尤其是智能手环中常用的锂电池，扩展腔在起初是空腔，在电池变形后填充进扩展腔，这样使得智能手环不会因电池膨胀而造成变形。

壳部61中还设有电路腔62，电路腔62用于容纳电路模块。壳部61中还设有透视孔64，透视孔64设置在电路腔62和电源腔63之间，透视孔64用于显示智能手环工作状态的光信号。透视孔64可显示智能手环的工作状态，比如测量、反馈、工作和休眠等状态。

表带7包括与主体6一侧连接的第一侧带71和与第一侧带71位置相对的第二侧带72，第二侧带72设有卡扣凸起73，第一侧带61设有卡扣孔74，卡扣凸起73和卡扣孔74可安装锁紧并将主体6和表带7形成环状。这样就能将手环绑在手腕上。背板孔611可以将背板固定在壳体61上，将凹槽密闭。锁孔65设置在电路腔62和电源腔63之间。

实施例2

此实施例提供另外一种智能手环的工作远离，本实施例中的智能手环的工作原理与实施例1中的智能手环工作远离相似。

如图5所示，本实施例中智能手环中通过传感器（sensor）监测实时信息，并将监测到的信息通过内部信号传递装置，通过SPI或I2C总线传递到MCU，MCU通过预设程序将传感器（sensor）传递的信息通过蓝牙低能耗技术（BLE）传递到与其匹配的智能手机端，智能手机端通过APP将处理后的信号传递到云处理端，云处理端将处理后的信息逆向推送到智能手机APP端，进而通过蓝牙低能耗技术（BLE）传递到本智能手环中的MCU进行处理，MCU驱动智能手环上震动装置或者灯光装置进行反馈，从而实现本智能手环到云处理端的双向闭路的信息传递。本智能手环中传感器（sensor）、MCU和蓝牙低能耗技术（BLE）支持模块采用手环内部的电池模块供电。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明的种植系统可以有各种更改和变化。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 (8)

1.智能手环，其特在在于：其包括传感器装置、中央处理单元、电源模块和无线通信模块；

传感器装置，其与所述中央处理单元信号连接，所述传感器装置包括对于人体机能状态检测的心率传感器和血压传感器、对于人体运动状态检测的记步传感器和记录相对移动距离的距离传感器；

中央处理单元，其包括主控MCU，其用于接受传感器装置传递的信息，并将信息处理后传递到无线通信模块；

电源模块，其与所述中央处理单元电连接，其用于向中央处理单元、传感器装置和无线通信模块供电。

2.根据权利要求1所述的智能手环，其特在在于：所述传感器装置还包括环境传感器，所述环境传感器包括紫外线传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器和烟雾传感器。

3.根据权利要求1所述的智能手环，其特在在于：所述传感器装置还包括感应beacon传感器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的智能手环，其特在在于：所述传感器装置通过SPI或I2C与中央处理单元进行信号连通。

5.根据权利要求1所述的智能手环，其特在在于：所述无线通信模块用于使智能手环和智能手机无线通讯连接，所述无线通信模块可将中央处理单元发出的信息传递到智能手机，并将智能手机发出的控制信号传递到智能手环中的中央处理单元。

6.根据权利要求1所述的智能手环，其特在在于：所述中央处理单元还包括协处理器，所述协处理器用于提升MCU相应速度，所述协处理器与所述MCU信号连接。

7.根据权利要求1所述的智能手环，其特在在于：所述电源模块包括可充电式电池。

8.根据权利要求1-7任一项所述的智能手环，其特在在于：所述主控MCU电连接有存储器。