CN203424415U - 智能拐杖 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能拐杖，包括拐杖本体，其特征在于，拐杖本体中设有含单片机芯片、功能单元和电源单元的智能工作系统，其中，功能单元包括语音提示单元、控制单元、计步单元，各功能单元通过数据线与单片机芯片构成智能工作体系，电源单元为单片机芯片和各功能单元提供能量。

Description

智能拐杖

技术领域

本实用新型涉及一种拐杖，尤其是一种智能拐杖。 

背景技术

拐杖是老年和行动不便人群的出行的伴侣，传统的拐杖功能单一，不能满足上述特殊人群的需要，为此有人将拐杖与附加有照明功能或专供盲人使用的能识别障碍物的语音提示拐杖，拓展了拐杖的功能。但是，这些拐杖并不能计步，也不能对环境温度监测，特别是当老人发生意外时不能发出与老人密切相关的呼救信息。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对目前市场上的拐杖不能计步，也不能对环境温度监测，尤其是当老人发生意外时不能发出与老人密切相关的呼救信息的实际问题，提供一种基本能够满足上述要求的智能拐杖。 

    本实用新型的目的是这样实现的：一种智能拐杖，包括拐杖本体，其特征在于，拐杖本体中设有含单片机芯片、功能单元和电源单元的智能工作系统，其中，功能单元包括语音提示单元、控制单元、计步单元，各功能单元通过数据线与单片机芯片构成智能工作体系，电源单元为单片机芯片和各功能单元提供能量。 

在本实用新型中：所述的单片机芯片为STC12LE5608AD/DIP20；所述的语音单元包括WT588D08语音芯片和PAM8303D单声道无滤波器D类音频功放芯片；所述的电源单元含有锂电池、TP4057锂电池充电板和JC5333微功耗稳压芯片。 

在本实用新型中：所述的功能单元还包括应急报警单元，应急报警单元含有应急信息存储器和光报警显示。 

在本实用新型中：所述的功能单元还包括照明单元和温度监测单元。 

在本实用新型中：所述的控制单元中含有报步键、紧急键、照明键和电量指示，其中，由报步键切断或建立计步单元、温度监测单元与语音提示单元之间连接；由紧急键切断或建立应急信息存储器与语音提示单元之间连接，同时切断或建立光报警显示电路。 

本实用新型的优点在于：采用语音单元可以使拐杖人之间传动信息，进行交流；由于在拐杖中设置计步和温度监控功能，可以方便老年人根据环境温度设计行走距离，控制体能消耗量；由于在拐杖中设置应急报警单元，可以在老人发生意外的情况时，路人及时获取与老人相关的信息，及时施救或联系监护人；由于设置了照明单元，可以在光线微弱的场合为老人提供照明。 

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种系统框图。 

图2是单片机芯片STC12LE5608AD/DIP20的外围电原理图。 

图3是JC5333微功耗稳压芯片的外围电原理图。 

图4是TP4057锂电池充电板的外围电原理图。 

图5是WT588D08语音芯片的外围电原理图。 

图6是PAM8303D单声道无滤波器D类音频功放芯片的外围电原理图。 

图7是计步单元实施例的工作原理图。 

图8是温度监测单元实施例的工作原理图。 

图9是照明单元实施例的工作原理图。 

图10是控制单元中报步键、紧急键、照明键的工作原理示意图。 

图11是光报警电原理图。 

图12是光报警闪烁电原理图。 

具体实施方式

附图非限制性地公开了本实用新型实施例的具体结构，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。 

由图1可见，在本实用新型的实施例的系统框图中，所述的拐杖本体中设有含单片机芯片、功能单元和电源单元的智能工作系统，其中，功能单元包括语音提示单元、控制单元、计步单元和应急报警单元，各功能单元通过数据线与单片机芯片构成智能工作体系，电源单元为单片机芯片和各功能单元提供能量。 

由图2所示的单片机芯片STC12LE5608AD/DIP20中，单片机芯片的端口16、17、18与语音提示单元的通信端口CS、CLK、DATA连接，端口5、6、7与控制单元的按键连接，端口9采集计步单元输出脉冲信号。 

由图3和图4提供了电源单元中JC5333微功耗稳压芯片和TP4057锂电池充电板的外围电原理图，其中JC5333微功耗稳压芯片对系统提供3.3V的标准工作电源，TP4057锂电池充电板为锂电池补充能量，图4中VIN为充电接口，D1为充电指示灯，充电插头插入时会亮起，拔下插头会灭。D3为电量低指示灯，充电时此灯会亮，电量低时此灯会闪，最大充电电流为500mA，带电池正负极反接保护，采用恒定电流/电压线性控制。 

由图5是WT588D08语音芯片的外围电原理图和PAM8303D单声道无滤波器D类音频功放芯片的外围电原理图。 

对于语音播报，采用WT588D08语音芯片，它是可重复擦写语音内容的单语音芯片，可编辑能力强、工作性能稳定，内置8M FLASH ROM，可重复擦写内容5万多次，适合二次开发。 

WT588D08芯片可通过配套的上位机软件VoiceChip事先通过mini USB向语音芯片中写入需要播报的语音内容，单片机可以对语音芯片进行命令控制、语音播报。这里我们采用三线串口控制模式，通过片选CS、时钟CLK、数据DATA三条通信线与单片机进行通信，时序根据标准SPI通信方式。语音部分电路原理图为：F_CLK、F_CS、F_DI、F_DO为mini USB 下载端口，CS、CLK、DATA为三个与单片机通信端口，DAC为语音信号输出。 

图6是PAM8303D单声道无滤波器D类音频功放芯片的外围电原理图，具有低功耗的特点。SP+，SP-为信号输出端口，可直接接喇叭。 

由图7可见，计步单元采用的是霍尔传感器，它安装在拐杖的底部，每行进一步，霍尔传感器给单片机产生一个脉冲，单片机对脉冲的个数进行计数，就可以得到相应的步数。 

由图8可见，温度监测单元是利用热敏电阻，测量不同温度下热敏电阻分得的电压，计算出实时的温度。可通过语音芯片播报实时温度。温度监测单元的输出信号与单片机的端口12连接。 

功能单元还可以设置照明单元，由图9可见照明单元是利用场效应管的开关特性，对照明灯进行控制，场效应管驱动电流大。 

由图10可见，控制单元中含有报步键S2、紧急键S1、照明键S3，其中，由报步键S2切断或建立计步单元、温度监测单元与语音提示单元之间连接；由紧急键S1切断或建立应急信息存储器与语音提示单元之间连接，同时切断或建立光报警显示电路。 

应急报警单元含有应急信息存储器和光报警显示，图11公开了一种光报警显示电原理图，光报警显示与单片机的端口19连接。图12的闪烁电路中，BJ端与单片机的端口5连接，BTA⁺与单片机的端口13连接. 

使用中，短按报步键S2，语音提示单元被接通，并开始计步和环境温度播报，长按报步键S2，将计步数字复位（归零）；按紧急键S1，将语音提示单元被接通，循环播报与当事人相关信息和报警信号，同时显示光报警信号。应急信息存储器中与当事人相关信息包括家庭住址、身体状况或病史、监护人的联系方式等。

Claims (5)

1.一种智能拐杖，包括拐杖本体，其特征在于，拐杖本体中设有含单片机芯片、功能单元和电源单元的智能工作系统，其中，单片机芯片为STC12LE5608AD/DIP20，所述的功能单元包括语音提示单元、控制单元、计步单元；单片机芯片的第16端口、第17端口和第18端口与语音提示单元的通信端口CS、CLK、DATA连接，单片机芯片的第5端口、第6端口和第7端口与控制单元的按键连接，单片机芯片的第9端口采集计步单元输出脉冲信号；电源单元为单片机芯片和各功能单元提供能量。

2.根据权利要求1所述的智能拐杖，其特征在于：所述的语音单元包括WT588D08语音芯片和PAM8303D单声道无滤波器D类音频功放芯片；所述的电源单元含有锂电池、TP4057锂电池充电板和JC5333微功耗稳压芯片。

3.根据权利要求1或2所述的智能拐杖，其特征在于：所述的功能单元还包括应急报警单元，应急报警单元含有应急信息存储器和光报警显示，其中光报警显示与单片机芯片第19端口连接。

4.根据权利要求3所述的智能拐杖，其特征在于：所述的功能单元还包括照明单元和温度监测单元，其中温度监测单元的输出信号与单片机芯片的第12端口连接。

5.根据权利要求4所述的智能拐杖，其特征在于：所述的控制单元中含有报步键、紧急键、照明键和电量指示，其中，由报步键切断或建立计步单元、温度监测单元与语音提示单元之间连接；由紧急键切断或建立应急信息存储器与语音提示单元之间连接，同时切断或建立光报警显示电路。

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