CN110232805A - 多功能计时提醒器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能计时提醒器,包括微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路、数据存储器及液晶显示器;语音录放模块电路包括语音芯片、音频功率放大器及扬声器;键盘输入电路的输出接口与微控制器的输入接口连接;语音芯片通过SPI串口与微控制器连接,语音芯片的输出端与音频功率放大器的输入端连接,音频功率放大器输出接口连接扬声器;数据存储器通过SPI串口与微控制器连接;液晶显示器的输入接口与微控制器内部的驱动电路接口连接。本发明有效提高住院患者各项治疗护理的执行及时率,减少临床护士工作量,提高工作效率,减少患者住院天数,提高患者满意度,避免或减少在院不良事件的发生,操作简单,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,具体涉及一种多功能计时提醒机器。
背景技术
随着社会环境及生活环境改变,老年群体精神障碍问题愈发严重,临床症状主要表现为记忆力衰退、认知障碍等,对患者身心造成损害,对患者家属及其照顾者也带来了极大的精神压力与经济负担。
老年科患者对事物的专注度、配合度、接受度不足,各项治疗护理项目需要护理人员以语言灌输的形式反复提醒、督促,明显增加护理人员工作量。
目前市面上存在一些便携式吃药提醒装置,但是其功能一般都比较单一,只可用于吃药提醒,不能适用于老年科临床工作。操作程序也比较复杂,不适用于老年患者,可用性欠佳。
发明内容
发明目的:为了解决现有技术中适用于老年临床工作的提醒器存在的功能单一、操作复杂的问题,本发明提供一种多功能计时提醒器。
技术方案:一种多功能计时提醒器,包括微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路、数据存储器及液晶显示器;语音录放模块电路包括语音芯片、音频功率放大器及扬声器;键盘输入电路的输出接口与微控制器的输入接口连接;语音芯片通过SPI串口与微控制器连接,语音芯片的语音信号输出接口与音频功率放大器的输入端连接,音频功率放大器输出接口连接扬声器;数据存储器通过SPI串口与微控制器连接,数据存储器用于存储语音数据;液晶显示器的输入接口与微控制器内部的驱动电路接口连接。
进一步地,所述微控制器采用型号为MB89P485的单片机。
进一步地,所述语音芯片采用YS6100-24SS。
进一步地,所述音频功率放大器选用型号8002A。
进一步地,所述键盘接入电路包括八个按键的矩阵键盘,矩阵键盘的信号输出接口与微控制器连接。
进一步地,还包括状态指示灯电路,状态指示灯电路包括两个三极管、红色发光管和绿色发光管,三极管的基极与微控制器的控制信号输出端连接,三极管的集电极通过红色发光管或绿色发光管接地,三极管的发射极接电源。
进一步地,还包括时钟模块电路,时钟模块电路采用时钟日历芯片8025T,时钟日历芯片8025T的输出端与微控制器连接。
进一步地,还包括电源模块,电源模块采用电池为微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路及数据存储器供电。
有益效果:本发明提供一种多功能计时提醒器,可以有效提高老年住院患者各项治疗护理的执行及时率,减少临床护士工作量,提高工作效率,鼓励患者积极配合治疗,减少患者住院天数,提高患者满意度,避免或减少在院不良事件的发生,操作简单,实用性强。
附图说明
图1为多功能计时提醒器的正面示意图;
图2为多功能计时提醒器的背面示意图;
图3为多功能计时提醒器的结构连接框图;
图4为多功能计时提醒器微控制器的电路图;
图5为多功能计时提醒器数据存储器的电路图;
图6为多功能计时提醒器语音录放模块电路的电路图;
图7为多功能计时提醒器音频功率放大器的电路图;
图8为多功能计时提醒器时钟模块电路图;
图9为多功能计时提醒器微控制器与液晶显示器的连接关系图;
图10为多功能计时提醒器微控制器键盘输入电路的原理图;
图11为多功能计时提醒器微控制器状态指示灯电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2,多功能计时提醒器整体外壳为pvc材质,大小为220mm*140mm*3mm,四角及边缘钝化处理,背部设有悬挂卡扣1,可悬挂于床尾、床边,摆放与床头多种选择。正面有扬声器/话筒口2、液晶显示屏屏幕3、开始/消除键4、加减键5、计时键6、语音录入建7、服药提醒键8、空腹提醒键9、特殊提醒键10,背部电池安装11用于安装2节7号干电池。
如图3,多功能计时提醒器,包括微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路、数据存储器及液晶显示器。如图6和图7,语音录放模块电路包括语音芯片、音频功率放大器及扬声器;如图10,键盘输入电路的输出接口与微控制器的输入接口连接;语音芯片通过SPI串口与微控制器连接,语音芯片的语音信号输出接口与音频功率放大器的输入端连接,音频功率放大器输出接口连接扬声器;如图5,数据存储器通过SPI串口与微控制器连接,数据存储器用于存储语音数据;如图9所示,液晶显示器的输入接口与微控制器内部的驱动电路接口连接。
所述微控制器采用型号为MB89P485的单片机。微控制器主要根据键盘的输入,控制其他模块操作,本装置总的任务量不多,实时性要求也不高,主要考虑电池供电的低功耗及批量后的成本因素,采用一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器MB89P485,该芯片具备有32k字节的程序存储器(ROM),512字节RAM,48个I/O 口线, 3个16 位定时器/计数器,6个外部中断,一个全双工串行口,工作电压2.5V~5V。MB89P485的时钟电路和复位电路构成最小应用系统,电路如图4所示。时钟电路为MB89P485提供了工作时钟频率,是采用外接4M的有源晶体振荡器来实现。电压检测芯片U3、电容C9、电阻R3组成了复位电路,平常情况下,MB89P485的复位端RET为高电平,当系统上电时在电压低于4V时复位引脚保持低电平,电压高于4V,输出高电平,实现系统上电复位。
如图6,语音录放模块的作用是录制提醒的内容,在设定的时刻,播放提醒内容。目前语音芯片较多,为了保证语音信息一次录完,采用录放时间最大20分钟的YS6100-24SS,工作电压为3V,音质好,芯片操作命令通过SPI接口送入。片内信息存贮在闪烁存储器中,能够真实地再现语音,信息可保存100 年,反复录音10万次YS6100-24SS 的输出端需增加音频功率放大器,这里选用NS8002A。NS8002A 工作电压为2-5.5V,最大输出功率3W,电路可靠简单。装置需要存放录制的信息,本设计采用大容量的数据存储器25L6405D,25L6405D 工作电压为2.7-3.6V,通过SPI 方式来执行代码,存储数据,容量为64Mbit,分为128块,每块64KB,每块分16 个扇区,最小擦除单位为一扇区。语音录放电路如图3 所示,图中YS6100-24SS的SPI-CS、BUSY、SPI-DI、SPI-CLK端分别与MB89P485的P20、P00、P01、P02相连。语音信号通过SPI接口与主芯片MB89P485通信,微控制器发送语音指令给语音芯片播放语音,或者发送录制指令给语音芯片录制语音。把所需要播放的语音信号出入到数据存储器内,实现语音录入。YS6100-24SS的语音输出端DAC-L和DAC-R分别与音频功率放大器8002A的信号输入端连接,音频功率放大器后端接扬声器。
为了实现提醒功能的设置极更好的人机交互,该装置设置了8个按键,分别是服药提醒键、空腹提醒键、特殊提醒键、语音录入键、计时键、加(+)键、减(-)键、开始/消除键。电路如图10所示,键盘接入电路包括八个按键的矩阵键盘,矩阵键盘的信号输出接口与微控制器P11、P12、P14、P15、P16、P17连接。按键的实现采用行列扫描组合的方式。
为了直观地显示时间等,采用宽温型笔段式液晶显示器。可以显示1行8个字符。液晶显示驱动采用单片机内部驱动电路。液晶显示屏与微控制器的引脚连接如图9所示。
还包括指示灯电路,指示灯电路包括两个三极管、红色发光管和绿色发光管,三极管的基极与微控制器的控制信号输出端连接,三极管集电极通过红色发光管或绿色发光管接地,三极管的发射极接电源。状态指示电路主要是用来指示装置的工作状态,电路如图11所示。采用两色指示LED灯来指示装置的工作状态,双色指示灯可以显示绿色和红色两种颜色,当装置正常工作时,指示灯为绿色闪烁当装置工作异常时指示灯为红色常亮。
还包括时钟模块电路,如图8,时钟模块电路采用时钟日历芯片8025T,时钟日历芯片8025T的输出端与微控制器连接。时钟模块主要是能够准确记录时间,便于按时提醒,这里采用的内含I2C 总线接口的低功耗的多功能时钟/日历芯片8025T,该芯片内置32.768KHz 晶振,并且带有内部温度补偿电路。
还包括电源模块,电源模块采用电池为微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路及数据存储器供电。
正常工作时液晶显示屏显示时间,状态指示灯绿灯亮起。
“语音录入键”被触发,触发微控制器发送录音指令至语音芯片,语音芯片开启工作,微控制器将录入的语音存储在数据存储器中,以备随时调取播放。可以根据提醒不同的内容录入不同的语音。
“服药提醒键”或“空腹检查键”或“特殊提醒键”被触发,触发微控制器根据按下的键调取相应的语音信息,“计时键”被触发,微控制器向液晶显示器发送指令,显示倒计时时间,通过“加(+)”、“减(-)”调节倒计时时间长短,触发“开始/消除键”,微控制器开始倒计时,待倒计时结束,发送播放语音指令至语音芯片,自动报警播放调取的语音信息,“开始/消除键”再次被触发时,报警取消,也可以设置固定报警时间(如一分钟),语音播放时间达到固定报警时间后自动停止播放。
该多功能计时提醒器具有服药提醒、空腹提醒、特殊提醒、计时选择、语音输入、语音播报、手动消警、时钟显示八项功能。计时提醒器为小型辅助工具,可悬挂于床尾、床边,摆放于床头柜等多种选择。使用干电池,无需交流电持续充电,操作方便、简单便携。计时提醒器设有时钟显示电子屏,可实时显示时间。计时选择功能可根据不同的治疗护理项目调控报警时间。计时提醒器设有服药提醒功能,护士发放药品后手动开启,即刻进入倒计时播报模式提醒患者服药,报警时间为1分钟或患者手动消警,无需护士多次、反复提醒患者,减少工作量,提高工作效率,减少临床不良事件的发生。计时提醒器设有空腹检查提醒功能,护士通知患者空腹检查项目后手动开启,即刻进入倒计时模式,用餐前提醒患者禁食,报警时间为1分钟或患者手动消警,有效提高检查、检验的成功率。特殊提醒功能为护士语音输入特殊提醒,进入倒计时播报模式,直至患者手动消警,避免护士反复提醒。
Claims (8)
1.一种多功能计时提醒器,其特征在于,包括微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路、数据存储器及液晶显示器;语音录放模块电路包括语音芯片、音频功率放大器及扬声器;键盘输入电路的输出接口与微控制器的输入接口连接;语音芯片通过SPI串口与微控制器连接,语音芯片的语音信号输出接口与音频功率放大器的输入端连接,音频功率放大器输出接口连接扬声器;数据存储器通过SPI串口与微控制器连接,数据存储器用于存储语音数据;液晶显示器的输入接口与微控制器内部的驱动电路接口连接。
2.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,所述微控制器采用型号为MB89P485的单片机。
3.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,所述语音芯片采用YS6100-24SS。
4.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,所述音频功率放大器选用型号8002A。
5.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,所述键盘接入电路包括八个按键的矩阵键盘,矩阵键盘的信号输出接口与微控制器连接。
6.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,还包括状态指示灯电路,状态指示灯电路包括两个三极管、红色发光管和绿色发光管,三极管的基极与微控制器的控制信号输出端连接,三极管的集电极通过红色发光管或绿色发光管接地,三极管的发射极接电源。
7.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,还包括时钟模块电路,时钟模块电路采用时钟日历芯片8025T,时钟日历芯片8025T的输出端与微控制器连接。
8.根据权利要求1所述的多功能计时提醒器,其特征在于,还包括电源模块,电源模块采用电池为微控制器、键盘输入电路、语音录放模块电路及数据存储器供电。
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