CN110393333A - 一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，包括纽扣外壳，所述纽扣外壳内设置有单片机、蓝牙模块、LED、紫外线检测模块和电源模块；所述紫外线检测模块用于检测紫外线强度，并将检测到的紫外线强度发送给单片机；所述单片机根据收到的紫外线强度控制LED发出不同颜色的光，同时将收到的紫外线强度通过蓝牙模块发送至移动终端；所述电源模块用于为所述单片机、蓝牙模块和紫外线检测模块提供电源。本发明结构合理，功能齐全，便于携带，有着很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能纽扣，特别是涉及一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣。
背景技术
纽扣的最初功能是用来做装饰品的，而后经过了几个世纪的发展，纽扣具有了让我们着装整齐，形象得体的功能。
智能产品可以定义为一个目标或者一个系统。利用先进的计算机、网络通信、自动控制等技术，智能产品可以将一批原来功能单一的日常物品转变为具有“智慧”的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助使用者与外界保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家庭生活的安全性，并为家庭节省能源费用等。而智能纽扣就是其中的一个应运而生的产品。
紫外线是皮肤的隐形杀手。紫外线波长为10-400nm；根据不同的波长，又可分为UVA、UVB、UVC。UVA可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。UVB紫外线能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑或生成红斑，并引起红肿脱皮，过敏及慢性病。UVC几乎被臭氧层完全吸收。短波长紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。
发明内容
本发明提供一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，结构合理，功能齐全，便于携带，有着很强的实用性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，包括纽扣外壳，所述纽扣外壳内设置有单片机、蓝牙模块、LED、紫外线检测模块和电源模块；所述紫外线检测模块用于检测紫外线强度，并将检测到的紫外线强度发送给单片机；所述单片机根据收到的紫外线强度控制LED发出不同颜色的光，同时将收到的紫外线强度通过蓝牙模块发送至移动终端；所述电源模块用于为所述单片机、蓝牙模块和紫外线检测模块提供电源。
所述纽扣外壳包括相互配合的上壳和底壳，所述蓝牙模块、LED、紫外线检测模块置于上壳的内侧形成的空间中，所述单片机置于在底壳的内侧形成空间中；所述上壳和底壳均采用ABS材料制成；所述底壳外设有一层磁性材料。
所述单片机还用于监测蓝牙模块的连接状态，所述蓝牙模块未连接的时间超过设定值时，所述单片机控制所述蓝牙模块会进入休眠模式。
所述移动终端用于接收蓝牙模块发出的紫外线强度信息。
所述LED包括多个不同颜色的发光灯珠，所述单片机根收到的紫外线强度所在的范围点亮不同颜色的发光灯珠。
所述紫外线检测模块为UVM-30紫外线传感器。
所述电源模块为可充电锂电池，所述可充电锂电池还连接有Micro USB充电接口。
所述单片机采用MSP430F149芯片。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过使用ABS材料使得智能纽扣可以适应很多的环境，极大地拓展了可使用的场景应用范围，且提高了使用寿命。使用者可以通过LED的颜色较快获取检测的紫外线强度的大致范围，也可以通过移动终端进行精确紫外线强度的读取，并获取预防建议，移动终端同时具有记录功能，且其采用的小程序能够兼容Andriod和IOS系统，使用更具有广泛性。该智能纽扣的Micro USB充电十分方便，续航效果也特别好，10W充电15分钟可持续使用2小时，基本能满足日常使用需求。
附图说明
图1是本发明的模块结构图；
图2是本发明的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，如图1所示，包括纽扣外壳，所述纽扣外壳内设置有单片机、蓝牙模块、LED、紫外线检测模块和电源模块；所述紫外线检测模块用于检测紫外线强度，并将检测到的紫外线强度发送给单片机；所述单片机根据收到的紫外线强度控制LED发出不同颜色的光，同时将收到的紫外线强度通过蓝牙模块发送至移动终端；所述电源模块用于为所述单片机、蓝牙模块和紫外线检测模块提供电源。
如图2所示，所述纽扣外壳包括相互配合的上壳和底壳，所述蓝牙模块、LED、紫外线检测模块置于上壳的内侧形成的空间中，所述单片机置于在底壳的内侧形成空间中。所述上壳和底壳均采用ABS材料制成，ABS材料制成的纽扣外壳具有良好的防水性、抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能，对信号无干扰，能够保证用户在绝大数户外环境下的安全、准确使用。所述底壳外设有一层磁性材料，如此能够使用另一半磁性贴性将智能纽扣方便牢固的贴在衣服上。
本实施方式采用的单片机为MSP430F149芯片。MSP430F149芯片具有超低的功耗、超低的价格、超多的外设、优异的实时性能和极低的开发成本等优势。MSP430F149的低功耗模式可以在完成模块所需功能的同时，降低功耗，延长使用时间。同时该芯片能够监测蓝牙模块的连接状态，智能纽扣2分钟内蓝牙模块未连接就会进入休眠模式，极大降低功耗，防止使用者误开机或者忘记关机造成的电池电量的损耗。MSP430F149为整颗纽扣的枢纽，完成对蓝牙模块、LED、紫外线检测模块等的控制。
蓝牙模块采用PW-01蓝牙模块。PW-01具有传输距离远，功耗低、抗干扰能力强。主要完成与移动终端的通信，其可将紫外线检测模块检测到的紫外线强度的具体数值发送至手机终端，用户可以通过微信小程序查看紫外线强度的具体数值。由此可见，移动终端接到智能纽扣发出的紫外线强度信息后，将紫外线强度的具体数值显示在手机上，并给出预防建议，同时还能够记录检测时间与紫外线强度的对应表。微信小程序能够兼容Andriod和IOS系统，使用更具有广泛性。
本实施方式中的LED包括多个不同颜色的发光灯珠，单片机可以根据检测到的紫外线强度所在的范围，点亮不同颜色的LED灯，从而提醒使用者当前环境下的紫外线强度大致范围，具体紫外线强度划分与LED颜色对应关系如表1所示。
| 紫外线指数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Vout(mv) | <＝50 | 227 | 318 | 408 | 503 | 606 |
| LED颜色 | 白色 | 白色 | 白色 | 黄色 | 黄色 | 黄色 |
| 紫外线指数 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Vout(mv) | 696 | 795 | 881 | 976 | 1079 | 1170+ |
| LED颜色 | 红色 | 红色 | 红色 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 |
通过上表可知，当紫外线指数为0-2级时白色发光灯珠打开，当紫外线指数为3-5级时黄色发光灯珠打开，当紫外线指数为6-8级时红色发光灯珠打开，当紫外线指数为9-11级时蓝色发光灯珠打开。如此用户可根据纽扣上LED灯光的不同颜色，直观地了解当前的紫外线强度范围。
本实施方式中的紫外线检测模块使用了UVM-30紫外线传感器。UVM-30紫外线传感器能够接收范围光线波长在200～370nm，工作温度为-20℃～85℃，并能够满足本发明所需的测试精度。
电源模块包括带有3.7V可充电锂电池、Micro USB充电接口、TP4057充电电流保护电路和DW01过充保护电路。充电过程亮红灯，充满电自动断电并亮蓝灯。10W功率充电15分钟，整个纽扣可持续工作2小时。
不难发现，本发明通过使用ABS材料使得智能纽扣可以适应很多的环境，极大地拓展了可使用的场景应用范围，且提高了使用寿命。使用者可以通过LED的颜色较快获取检测的紫外线强度的大致范围，也可以通过移动终端进行精确紫外线强度的读取，并获取预防建议，移动终端同时具有记录功能，且其采用的小程序能够兼容Andriod和IOS系统，使用更具有广泛性。该智能纽扣的Micro USB充电十分方便，续航效果也特别好，10W充电15分钟可持续使用2小时，基本能满足日常使用需求。
Claims (8)
1.一种具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，包括纽扣外壳，其特征在于，所述纽扣外壳内设置有单片机、蓝牙模块、LED、紫外线检测模块和电源模块；所述紫外线检测模块用于检测紫外线强度，并将检测到的紫外线强度发送给单片机；所述单片机根据收到的紫外线强度控制LED发出不同颜色的光，同时将收到的紫外线强度通过蓝牙模块发送至移动终端；所述电源模块用于为所述单片机、蓝牙模块和紫外线检测模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述纽扣外壳包括相互配合的上壳和底壳，所述蓝牙模块、LED、紫外线检测模块置于上壳的内侧形成的空间中，所述单片机置于在底壳的内侧形成空间中；所述上壳和底壳均采用ABS材料制成；所述底壳外设有一层磁性材料。
3.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述单片机还用于监测蓝牙模块的连接状态，所述蓝牙模块未连接的时间超过设定值时，所述单片机控制所述蓝牙模块会进入休眠模式。
4.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述移动终端用于接收蓝牙模块发出的紫外线强度信息。
5.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述LED包括多个不同颜色的发光灯珠，所述单片机根收到的紫外线强度所在的范围点亮不同颜色的发光灯珠。
6.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述紫外线检测模块为UVM-30紫外线传感器。
7.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述电源模块为可充电锂电池，所述可充电锂电池还连接有Micro USB充电接口。
8.根据权利要求1所述的具有检测紫外线强度功能的智能纽扣，其特征在于，所述单片机采用MSP430F149芯片。
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