CN110111544B - 带电压监测和wifi功能的无线尿床提醒器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及婴儿或老人尿床监控系统，具体涉及一种带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器。所述带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器包括：检测发射单元和接收提醒单元；所述检测发射单元包括湿度检测器U1、无线发射电路、电源电路和电压监测管理电路；所述湿度检测器U1的输出端连接无线发射电路的输入端，所述电压监测管理电路的输出端连接所述无线发射电路的输入端，所述电源电路用于给检测发射单元供电。所述接收提醒单元包括：电压转换电路，无线接收电路、声光报警电路和WIFI发射功能电路；所述无线接收电路用于接收无线发射电路发送的信号，所述声光报警电路的输入端连接所述无线接收电路的输出端。

Description

带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器

技术领域

本发明涉及婴儿或老人尿床监控系统，具体涉及一种带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器。

背景技术

据统计，4岁以上的孩子有20%比例存在遗尿现象，10周岁以上的孩子有5%的比例存在偶尔遗尿现象。遗尿虽然不是什么大问题，但是往往给孩子及家长的心理带来极大的影响。伴随着人们生活质量的日益提高，婴幼儿和老人的健康护理问题，无疑成了社会的一大焦点。

传统查看方式为人工检查，用手触摸或用眼睛观察，但都存在缺陷，还需要监护者极大的耐心和细心，若要达到不尿床效果，需要很高的检查频率，无疑也提高了监护人员的劳动强度。另一方面，婴幼儿尿床也容易引起裤裆湿疹、感冒、支气管炎、哭闹等；老人由于身体机能退化，失禁尿床容易引起褥疮等，给婴幼儿和老人的健康带来极大危害。

原先市场上也存在一些尿床提醒器，但有些提醒器不具有WIFI功能，报警信息在房间内无线传输，家长或监护人员无法在异地实现实时监控；有些提醒器检测单元电池电压太低，都无法检测尿回路，也造成无法实时监控。

发明内容

因此针对以上现象，开发出一种尿床提醒器，如尿床检测电池电压过低，及时发出报警，让监护人员更换电池；如果发生尿床现象，及时发出警报，提醒监护人员及时更换床单保持床铺清洁，从而有利于婴幼儿和失禁老人的健康。

根据本发明提供的技术方案，一种带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，所述带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器包括：检测发射单元和接收提醒单元；

所述检测发射单元包括湿度检测器U1、无线发射电路、电源电路和电压监测管理电路；所述湿度检测器U1的输出端连接无线发射电路的输入端，所述电压监测管理电路的输出端连接所述无线发射电路的输入端，所述电源电路用于给检测发射单元供电。

所述接收提醒单元包括：电压转换电路，无线接收电路、声光报警电路和WIFI发射功能电路；所述无线接收电路用于接收无线发射电路发送的信号，所述声光报警电路的输入端连接所述无线接收电路的输出端，所述WIFI发射功能电路的输入端连接所述无线接收电路的输出端。

进一步地，所述电源电路包括电池组BT1，所述电池组的正、负两极之间并联电解电容C1，所述电解电容C1的正极连接所述电池组BT1的正极，所述C1的负极连接电池组BT1的负极并接地。

进一步地，所述无线发射电路包括发送模块U2、第一电阻R1、第一三极管Q1和第一二极管D1；

所述第一三极管Q1的基极连接湿度检测器U1的输出端，第一三极管Q1的集电极连接所述发送模块U2的第一输入端，所述第一三极管Q1的发射极连接电源，所述第一三极管Q1的发射极和第一三极管Q1的基极之间连接第一电阻R1；所述发送模块U2的电源端连接所述第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接电源，所述发送模块U2的接地端接地。

进一步地，所述电压监测管理电路包括运算放大器U3A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、稳压二极管D2、第二三极管Q2和第三三极管Q3；

所述运算放大器U3的正相输入端通过第二电阻R2上拉连接电源VCC，通过稳压二极管D2下拉接地；

所述第三电阻R3和第四电阻R4依次串联后，所述第三电阻R3的一端连接所述电源VCC，第四电阻R4的一端接地，所述第三电阻R3和第四电阻R4的连接端接所述运算放大器U3A的反向输入端，所述运算放大器U3A的输出端连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极连接所述发送模块U2的第二输入端，第三三极管Q3的发射极连接电源VCC，并且所述第三三极管Q3的发射极和第三三极管Q3的基极之间连接所述第六电阻R6。

进一步地，所述无线接收电路包括接收模块U5，接收模块U5包括电源端、接地端、第一输出端和第二输出端，所述接收模块U5的第一输出端无线对应发送模块U2的第一输入端，所述接收模块U5的第二输出端无线对应发送模块U2的第二输入端。

进一步地，所述声光报警电路包括尿床指示电路、欠压指示电路和语音报警电路；

所述尿床指示电路的输入端连接所述接收模块U5的第一输出端，所述欠压指示电路连接所述接收模块U5的第二输出端，所述报警电路分别连接尿床指示电路和欠压指示电路。

进一步地，所述尿床指示电路包括尿床指示灯G2、第四三极管Q4、第八电阻R8和第九电阻R9；所述第八电阻R8的一端为尿床指示电路的输入端，另一端连接第四三极管Q4的基极，所述第四三极管Q4的发射极接地，集电极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接所述尿床指示灯G2的负极，所述尿床指示灯G2的正极连接+5V的电源；

所述第八电阻R8的一端为尿床指示电路的输入端，另一端连接第四三极管Q4的基极，所述第四三极管Q4的发射极接地，集电极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接所述尿床指示灯G2的负极，所述尿床指示灯G2的正极连接+5V的电源。

进一步地，所述欠压指示电路包括欠压指示灯G1、第五三极管Q5、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述第十一电阻R11的一端为欠压指示电路的输入端，另一端连接第五三极管Q5的基极，所述第五三极管Q5的发射极接地，集电极连接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端连接所述欠压指示灯G1的负极，所述欠压指示灯G1的正极连接+5V的电源。

进一步地，所述语音报警电路包括语音功能IC芯片U6和扬声器SP1，所述语音功能IC芯片U6包括第一输入端、第二输入端、第一驱动端、第二驱动端。接地端和电源端，所述语音功能IC芯片U6的第一输入端连接尿床指示电路第四三极管Q4的集电极，采集第四三极管Q4集电极上的电压，所述语音功能IC芯片U6包括第二输入端连接欠压指示电路第五三极管Q5的集电极，采集第五三极管Q5集电极上的电压，所述扬声器SP1连接在所述第一驱动端和第二驱动端之间，所述语音功能IC芯片U6的接地端接地，电源端连接+5V的电源，电源端和接地端之间连接第四电容C4。

进一步地，所述WIFI发射功能电路包括WIFI模块U7和单片机；

所述单片机包括第一采集口、第二采集口、第一数据传输口RX和第二数据传输口TX，所述单片机的第一采集口连接接收模块U5的第一输出端，所述单片机的第二采集口连接接收模块U5的第二输出端；所述第一数据传输口RX连接所述WIFI模块U7的第一数据接收端，所述第二数据传输口TX连接所述WIFI模块U7的第二数据接收端。

从以上所述可以看出，本发明提供的技术方案与现有技术相比具备以下优点：

本发明提供一种无线尿床提醒器，首先，人体接触安全可靠，因为检测发送单元采用电池供电。其次，无线发送接收采用PT2262/2272,是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收,芯片内含LC震荡电路和放大整形，输出的数据信号为解码后的高电平信号，信息检测正确，使用及其方便，且价格低廉。再者，增加了检测器电压监测电路，并结合WIFI功能，通过APP，可以让监护人员及时查询数据信息，方便照顾，更有利于婴儿和老人的健康。

此产品结构简单，成本低，报警方式多样化，可广发使用于家庭、医院、养老院等，大大减轻了监护人员的劳动强度，提高了婴幼儿和老人等被监护人员健康水平。

附图说明

图1为本发明的检测发射单元电路图。

图2为本发明的接收提醒单元电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1和图2所示，本发明包括：检测发射单元和接收提醒单元。

所述检测发射单元包括：湿度检测器U1、无线发射电路、电源电路和电压监测管理电路；

所述电源电路包括电池组BT1，所述电池组的正、负两极之间并联电解电容C1，所述电解电容C1的正极连接所述电池组BT1的正极，所述C1的负极连接电池组BT1的负极并接地。具体地，所述电池组BT1为27A/12V，所述电解电容C1采用100uF/50V电解电容进行滤波，从而确保无线模发射电路和电压监测管理电路电源工作电压稳定。

所述无线发射电路包括：发送模块U2及外围电路，所述无线发射电路的外围电路包括第一电阻R1、第一三极管Q1和第一二极管D1，所述发送模块U2优选台湾普城公司生产的PT2262编解码电路，所述发送模块U2包括电源端、接地端、第一输入端、第二输入端以及天线，其发出编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，调试方式ASK，发射频率315M，传输距离150米左右。价格低廉、功耗低，使用方便，频点调试容易，现广泛使用于无线遥控开关、遥控玩具、卷闸门等领域。

所述第一三极管Q1的基极连接湿度检测器U1的输出端，第一三极管Q1的集电极连接所述发送模块U2的第一输入端，所述第一三极管Q1的发射极连接电源，所述第一三极管Q1的发射极和第一三极管Q1的基极之间连接第一电阻R1；所述发送模块U2的电源端连接所述第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接电源，所述发送模块U2的接地端接地。

可以理解的是，若尿液产生在所述湿度检测器U1上，则所述湿度检测器U1通过尿液构成导体回路，第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的集电极由低电平变成高电平，并输出所述高电平至发送模块U2的第一输入端，当所述发送模块U2的第一输入端为高电平时则触发发送模块U2发射，发送模块U2发送无线数据。

所述电压监测管理电路包括运算放大器U3A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、稳压二极管D2、第二三极管Q2和第三三极管Q3；所述运算放大器U3的正相输入端通过第二电阻R2上拉连接电源VCC，通过稳压二极管D2下拉接地，优选地，所述稳压二极管D2采用8.2V稳压管进行稳压，从而给运算放大器U3A提供基准电压8.2V；所述第三电阻R3和第四电阻R4用于对电源VCC进行分压，所述第三电阻R3和第四电阻R4依次串联后，所述第三电阻R3的一端连接所述电源VCC，第四电阻R4的一端接地，所述第三电阻R3和第四电阻R4的连接端接所述运算放大器U3A的反向输入端，所述运算放大器U3A的输出端连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极连接所述发送模块U2的第二输入端，第三三极管Q3的发射极连接电源VCC，并且所述第三三极管Q3的发射极和第三三极管Q3的基极之间连接所述第六电阻R6。

可以理解的是，所述第三电阻R3和第四电阻R4用于对电源VCC进行分压，如果电源VCC的电压降低变化则第四电阻R4两端电压也降低，运算放大器U3A的反相输入端电压降低，从而运算放大器U3A的输出端输出高电平，导通第二三极管Q2基极回路，第二三极管Q2的集电极由于导通被拉低，当第二三极管Q2导通，则第三三极管Q3也导通，第三三极管Q3的集电极被拉高，并输入至发送模块U2的第二输入端，则发送模块U2的第二输入端为高电平，让发送模块U2发送无线数据。

综上可以看出，所述检测发射单元一旦检测到有尿回路和电池低压，发送模块U2的第一输入端和第二输入端产生高电平，并无线发送此高电平信号。

本发明的接收提醒单元包括：电压转换电路，无线接收电路、声光报警电路和WIFI发射功能电路；

所述电压转换电路优选AC-DC降压电源模块，用于将市电220V电压转换为5V电压，并输出+5V工作电压供电于无线接收电路、声光报警电路和WIFI发射功能电路。

所述无线接收电路用于接收所述检测发射单元中的无线发射电路发送的信号，所述无线接收电路包括接收模块U5，所述接收模块U5优选PT2272，接收灵敏度为-98db，接收模块U5包括电源端、接地端、第一输出端和第二输出端，所述接收模块U5的第一输出端对应发送模块U2的第一输入端，所述接收模块U5的第二输出端对应发送模块U2的第二输入端，当发送模块U2的第一输入端高电平触发时，接收模块U5的第一输出端相应地产生高电平信号。

所述声光报警电路包括尿床指示电路、欠压指示电路和语音报警电路；

所述尿床指示电路的输入端连接所述接收模块U5的第一输出端，所述欠压指示电路连接所述接收模块U5的第二输出端，所述报警电路分别连接尿床指示电路和欠压指示电路；

具体地，所述尿床指示电路包括尿床指示灯G2、第四三极管Q4、第八电阻R8和第九电阻R9；

所述第八电阻R8的一端为尿床指示电路的输入端，另一端连接第四三极管Q4的基极，所述第四三极管Q4的发射极接地，集电极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接所述尿床指示灯G2的负极，所述尿床指示灯G2的正极连接+5V的电源。

所述欠压指示电路包括欠压指示灯G1、第五三极管Q5、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述第十一电阻R11的一端为欠压指示电路的输入端，另一端连接第五三极管Q5的基极，所述第五三极管Q5的发射极接地，集电极连接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端连接所述欠压指示灯G1的负极，所述欠压指示灯G1的正极连接+5V的电源。

所述语音报警电路包括语音功能IC芯片U6、扬声器SP1和外围电路，所述语音功能IC芯片U6包括第一输入端、第二输入端、第一驱动端、第二驱动端、接地端和电源端，所述语音功能IC芯片U6的第一输入端连接尿床指示电路第四三极管Q4的集电极，采集第四三极管Q4集电极上的电压，所述语音功能IC芯片U6包括第二输入端连接欠压指示电路第五三极管Q5的集电极，采集第五三极管Q5集电极上的电压，所述扬声器SP1连接在所述第一驱动端和第二驱动端之间，所述语音功能IC芯片U6的接地端接地，电源端连接+5V的电源，电源端和接地端之间连接第四电容C4，C4作用对U6芯片供电电源滤波。

可以理解的是，所述若检测到有尿回路，发送模块U2的第一输入端产生高电平信号，所述接收模块U5的第一输出端输出高电平信号，通过第八电阻R8驱动第四三极管Q4，从而尿床指示灯G2点亮，同时第四三极管Q4的集电极由高电平拉成低电平，并输出给语音功能IC芯片U6的第一输入端，语音功能IC芯片U6驱动扬声器SP1报警，对U6录播的地址1音频进行播放；同样地，所述若检测到欠压，发送模块U2的第二输入端产生高电平信号，所述接收模块U5的第二输出端输出高电平信号，通过第十一电阻R11驱动第五三极管Q5，从而欠压指示灯G1点亮，同时第五三极管Q5的集电极由高电平拉成低电平，并输出给语音功能IC芯片U6的第二输入端，语音功能IC芯片U6驱动扬声器SP1报警，对U6录播的地址2音频进行播放。U6录播的地址1音频和地址2音频，可根据用户喜好进行不同音频的录播。

所述WIFI发射功能电路包括WIFI模块U7和单片机，所述WIFI模块U7优选ESP8266-01模块，载波频率2.4G，通信距离100m，发射功率20dbm，所述WIFI模块U7包括电源端、第一数据接收端UTXD和第二数据接收端URXD，所述WIFI模块U7的电源端连接第十二电阻R12的一端和稳压器DZ1的负极，所述第十二电阻R12的另一端连接+5V的电源，稳压器DZ1的正极接地。

所述单片机包括第一采集口、第二采集口、第一数据传输口RX和第二数据传输口TX，所述单片机的第一采集口连接接收模块U5的第一输出端，所述单片机的第二采集口连接接收模块U5的第二输出端；所述第一数据传输口RX连接所述WIFI模块U7的第一数据接收端，所述第二数据传输口TX连接所述WIFI模块U7的第二数据接收端。

可以理解的是，若单片机包括第一采集口采集到接收模块U5的第一输出端由低电平到高电平变化，则单片机的第二数据传输口TX向WIFI模块U7的第二数据接收端URXD发出数据通信，所述WIFI模块U7通过路由器传至数据管理中心手机APP管理。同样地，若单片机包括第二采集口采集到接收模块U5的第二输出端由低电平到高电平变化，则单片机的第二数据传输口TX向WIFI模块U7的第二数据接收端URXD发出数据通信，所述WIFI模块U7通过路由器传至数据管理中心手机APP管理。WIFI模块U7也可通过路由器接收手机APP数据，通过U7的第一数据发送端UTXD发送数据,传至单片机第一数据输出口RX，单片机对数据进行处理。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器包括：检测发射单元和接收提醒单元；

所述检测发射单元包括湿度检测器U1、无线发射电路、电源电路和电压监测管理电路；所述湿度检测器U1的输出端连接无线发射电路的输入端，所述电压监测管理电路的输出端连接所述无线发射电路的输入端，所述电源电路用于给检测发射单元供电；

所述接收提醒单元包括：电压转换电路，无线接收电路、声光报警电路和WIFI发射功能电路；所述无线接收电路用于接收无线发射电路发送的信号，所述声光报警电路的输入端连接所述无线接收电路的输出端，所述WIFI发射功能电路的输入端连接所述无线接收电路的输出端；

所述电压监测管理电路包括运算放大器U3A、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、稳压二极管D2、第二三极管Q2和第三三极管Q3；

所述运算放大器U3的正相输入端通过第二电阻R2上拉连接电源VCC，通过稳压二极管D2下拉接地；

所述第三电阻R3和第四电阻R4依次串联后，所述第三电阻R3的一端连接所述电源VCC，第四电阻R4的一端接地，所述第三电阻R3和第四电阻R4的连接端接所述运算放大器U3A的反向输入端，所述运算放大器U3A的输出端连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集电极连接发送模块U2的第二输入端，第三三极管Q3的发射极连接电源VCC，并且所述第三三极管Q3的发射极和第三三极管Q3的基极之间连接所述第六电阻R6；

所述无线接收电路包括接收模块U5，接收模块U5包括电源端、接地端、第一输出端和第二输出端，所述接收模块U5的第一输出端无线对应发送模块U2的第一输入端，所述接收模块U5的第二输出端无线对应发送模块U2的第二输入端；

所述声光报警电路包括尿床指示电路、欠压指示电路和语音报警电路；

所述尿床指示电路的输入端连接所述接收模块U5的第一输出端，所述欠压指示电路连接所述接收模块U5的第二输出端，所述报警电路分别连接尿床指示电路和欠压指示电路。

2.如权利要求1所述的带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述电源电路包括电池组BT1，电解电容C1的正极连接所述电池组BT1的正极，所述C1的负极连接电池组BT1的负极并接地。

3.如权利要求1所述的带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述无线发射电路包括发送模块U2、第一电阻R1、第一三极管Q1和第一二极管D1；

所述第一三极管Q1的基极连接湿度检测器U1的输出端，第一三极管Q1的集电极连接所述发送模块U2的第一输入端，所述第一三极管Q1的发射极连接电源，所述第一三极管Q1的发射极和第一三极管Q1的基极之间连接所述第一电阻R1；所述发送模块U2的电源端连接所述第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接电源，所述发送模块U2的接地端接地。

4.如权利要求1所述的带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述尿床指示电路包括尿床指示灯G2、第四三极管Q4、第八电阻R8和第九电阻R9；所述第八电阻R8的一端为尿床指示电路的输入端，另一端连接第四三极管Q4的基极，所述第四三极管Q4的发射极接地，集电极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接所述尿床指示灯G2的负极，所述尿床指示灯G2的正极连接+5V的电源；

所述第八电阻R8的一端为尿床指示电路的输入端，另一端连接第四三极管Q4的基极，所述第四三极管Q4的发射极接地，集电极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接所述尿床指示灯G2的负极，所述尿床指示灯G2的正极连接+5V的电源。

5.如权利要求4所述的带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述欠压指示电路包括欠压指示灯G1、第五三极管Q5、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述第十一电阻R11的一端为欠压指示电路的输入端，另一端连接第五三极管Q5的基极，所述第五三极管Q5的发射极接地，集电极连接第十电阻R10的一端，第十电阻R10的另一端连接所述欠压指示灯G1的负极，所述欠压指示灯G1的正极连接+5V的电源。

6.如权利要求5所述的带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述语音报警电路包括语音功能IC芯片U6和扬声器SP1，所述语音功能IC芯片U6包括第一输入端、第二输入端、第一驱动端、第二驱动端；接地端和电源端，所述语音功能IC芯片U6的第一输入端连接尿床指示电路第四三极管Q4的集电极，采集第四三极管Q4集电极上的电压，所述语音功能IC芯片U6包括第二输入端连接欠压指示电路第五三极管Q5的集电极，采集第五三极管Q5集电极上的电压，所述扬声器SP1连接在所述第一驱动端和第二驱动端之间，所述语音功能IC芯片U6的接地端接地，电源端连接+5V的电源，电源端和接地端之间连接第四电容C4。

7.如权利要求6所述的带电压监测和WIFI功能的无线尿床提醒器，其特征在于，所述WIFI发射功能电路包括WIFI模块U7和单片机；

所述单片机包括第一采集口、第二采集口、第一数据传输口RX和第二数据传输口TX，所述单片机的第一采集口连接接收模块U5的第一输出端，所述单片机的第二采集口连接接收模块U5的第二输出端；所述第一数据传输口RX连接所述WIFI模块U7的第一数据接收端，所述第二数据传输口TX连接所述WIFI模块U7的第二数据接收端。