CN209108057U - 一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，属于智能理疗器械领域。本实用新型的组成包括腰带、核心控制子系统、用户终端。核心控制子系统包括语音识别模块、心率采集模块、体温采集模块、按键模块、电源模块、核心处理模块、温控模块、LCD显示模块、报警模块、风扇模块、蓝牙模块；利用语音识别或按键对艾灸的温度、时间、开关进行控制，通过PID温控方式实现温度控制，通过PWM实现风速控制；用户终端包括智能手机，智能手机通过蓝牙与蓝牙模块进行配对，实现数据传输，与艾灸过程控制。该艾灸仪控制统具有有语音识别、心率体温监测、无烟、无名火以及温度可控等优点。

Description

一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统

技术领域

本实用新型属于智能理疗器械领域，具体涉及一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统。

背景技术

随着社会压力的不断增加，人们生活节奏的不断加快，亚健康人群日益庞大，人们对身体健康保养的需要，养生逐渐成为人们的生活方式，艾灸作为中医理疗的一种重要形式，也越来越受到关注，传统艾灸方式会产生大量的烟，存在容易烫伤等缺点，而现有艾灸仪存在使用不方便的现象，并且不带有体征参数的监测的功能，为提高艾灸的效率，使其更方便、更智能、更安全，设计一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统。

发明内容

在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，为解决上述背景问题，本实用新型提出一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统。

一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，其特征包括腰带、核心控制子系统、用户终端；

其中，所述腰带用于使用者固定艾灸仪；

其中，所述核心控制子系统包括：语音识别模块1-1、心率采集模块1-2、体温采集模块1-3、按键模块1-4、电源模块1-5、核心处理模块1-6、温控模块1-7、LCD显示模块1-8、报警模块1-9、风扇模块1-10、蓝牙模块1-11；

其中，所述语音识别模块1-1用来识别使用者的命令，核心处理模块1-6会获得语音识别模块1-1 的电信号的变化，来完成对艾灸过程中的艾灸时间、温度、风速、开始与关闭的控制；

其中，所述心率采集模块1-2嵌入腰带中，用于监测使用者的实时心率，心率采集模块1-2采用光电反射式采集方式，将光信号转换成电信号再转换成数字信号，当使用者的心率变化超出正常的范围，核心处理模块 1-6会控制报警模块1-9持续发出蜂鸣声报警；

其中，所述体温采集模块1-3嵌入腰带中，用于监测使用者的实时体温，将体温信号转化成数字信号到核心处理模块1-6，当人体的体温值处于正常范围之外，核心处理模块1-6会控制报警模块1-9持续发出蜂鸣声报警；

其中，所述按键模块1-4用于电源按键、艾灸温度设定、艾灸风速设定；

其中，所述电源模块1-5提供给艾灸仪内部所有单元所需的电能；

其中，所述核心处理模块1-6采用STM32F103RCT6微处理器；

其中，所述温控模块1-7通过核心处理模块1-6用PID温控方式对艾灸温度进行控制；

其中，所述报警模块1-9在心率以及体温信号超出正常范围外，报警模块1-9会持续发出蜂鸣声报警；

其中，所述风扇模块1-10通过核心处理模块1-6用PWM方式调节风速，用以将加热艾块产生的有益气体吹出；

其中，所述所述控制板与所述用户终端采用蓝牙无线通信方式进行通信；

其中，所述用户终端包括：智能手机；

其中，所述智能手机通过蓝牙与艾灸仪蓝牙模块1-10进行配对，此时手机APP通过蓝牙以指令的方式，经过核心处理模块1-6，实现对艾灸仪控制,包括：艾灸定时、艾灸风速、艾灸开关，并可通过APP记录并显示用户的体温、心率信息，而且当心率以及体温信号超出正常范围外，经过核心处理模块1-6处理后，与蓝牙匹配使用的APP控制智能手机震动，同时报警模块1-9会发出蜂鸣声报警，具有提醒家人的功能。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，与普通的艾灸仪相比具有语音识别、心率监测、体温监测、温度控制、无烟、无名火等优点；当用户使用本艾灸仪时，可用语音识别模块1-1与按键模块1-4来对艾灸的开始与关闭、艾灸温度、艾灸时间、风速进行控制，同时通过心率采集模块1-2与体温采集模块1-3实时监测使用者的体温心率，LCD显示模块 1-8会显示当前的心率、体温、艾灸时间、艾灸温度等信息，采用蓝牙无线通信的方式，将信息显示到智能手机APP中。本产品尤其适用老年人，当使用者的心率与体温变化超出正常的范围，与蓝牙匹配使用的手机APP控制智能手机震动，核心处理模块1-6会控制报警模块1-9持续发出蜂鸣声，提醒家人使用者体征参数异常，使老人及时得到救治。

附图说明

本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：

图1为核心控制子系统组成框图；

图2为核心处理模块的电路原理图；

图3为语音识别模块的电路原理图；

图4为心率采集模块的电路原理图；

图5为体温采集模块的电路原理图；

图6为按键模块的电路原理图；

图7为电源模块的电路原理图；

图8为温控模块的电路原理图；

图9为LCD模块的电路原理图；

图10为报警模块的电路原理图；

图11为风扇模块的电路原理图；

图12为蓝牙模块的电路原理图；

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本实用新型实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本实用新型的实施方式进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施方式的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

具体实施方式一：

本实施方式一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，其特征包括核心控制子系统、腰带、用户终端；

其中，所述核心控制子系统主要通过语音识别模块1-1与按键模块1-4对艾灸时间、温度、风速、开关进行控制；

其中，所述语音识别模块1-1用来识别使用者的命令，核心处理模块1-6会获得语音识别模块1-1的电信号的变化，来完成对艾灸过程中的艾灸时间、温度、开始与关闭的控制；

其中，所述按键模块1-4用于电源按键、艾灸温度设定、艾灸风速设定；长按“开关”键3秒艾灸仪开机，开机后艾灸仪将执行上次使用设定的温度和时间，然后设备开始工作，首次使用的艾灸仪将默认温度和时间分别设置为20℃、90min；按“温度+”或“温度-”键一次，屏幕显示当前已设定的温度且温度数值闪烁，每按1次温度变化5℃，温度设定范围为90-180℃超出该范围将不再变化，设定达到所需温度，然后停止按“温度+”或“温度-”键，若3秒内不再按此温度键，则温度设定即完成，需要注意的是设定温度不能低于90℃，否则加热风扇不会工作；按“时间+”或“时间-”键，每按1次时间变化5min，

不断按“时间+”或“时间-”键，时间设定范围为0-100min超出该范围将不再变化，设定达到所需时间，

然后停止按“时间+”或“时间-”键，若3秒内不在按此时间键，则时间设定即完成；按“风速”键风速在高速、中速、低速三种模式进行循环；在开机状态下长按“开关”键3秒艾灸仪关机；

其中，所述腰带上的传感器在开始艾灸后监测使用者的体温、心率等信息，经过核心处理模块1-6 的处理后显示在LCD显示模块1-8上，并通过蓝牙显示在手机APP中，若在艾灸过程中体温、心率变化超出正常范围，核心处理模块1-6会控制报警模块1-9持续发出蜂鸣声报警，同时手机也会发出震动报警；

所述用户终端包括：智能手机，智能手机通过蓝牙与艾灸仪蓝牙模块1-10进行配对，此时手机APP通过蓝牙以指令的方式，经过核心处理模块1-6，实现对艾灸仪控制,包括：艾灸定时、温度、风速、开关，并可通过APP记录并显示用户的体温、心率信息，而且当心率以及体温信号超出正常范围时，经过核心处理模块1-6处理后，与蓝牙匹配使用的APP控制智能手机震动，同时报警模块1-9 会发出蜂鸣声报警，具有提醒家人的功能。

具体实施方式二：与具体实施方式一不同的是，结合图2所示，艾灸仪的核心处理模块1-6包括STM32F103RCT6单片机、时钟电路与复位电路，其中：

时钟电路1：STM32F103RCT6芯片的3、4引脚分别连接晶振Y1的1、2引脚，晶振JZ3的1、2 引脚分别与C3、C4串联接地；

时钟电路2：STM32F103RCT6芯片的5、6引脚分别连接晶振Y2的1、2引脚，晶振JZ2的1、2 引脚分别与C5、C6串联接地；

复位电路：STM32F103RCT6单片机的7引脚与复位按键KEY_M串联接GND，电容C1与复位按键 KEY_M并联，且电容C1与电阻R3串联接VCC；

具体实施方式三：与具体实施方式一、二不同的是，本实施语音识别模块1-1、心率采集模块 1-2、体温采集模块1-3、按键模块1-4、电源模块1-5、核心处理模块1-6、温控模块1-7、LCD显示模块1-8、报警模块1-9、风扇模块1-10和蓝牙模块1-11均连接所述的核心处理模块1-6，其中：

结合图3所示，语音识别模块1-1中，语音识别主芯片为HBR740的主控核心电路，包括驻极体前置处理电路、词条储存电路、通信芯片电路、晶振电路及引针电路，其具体连接方式如图 3，其中引针的1引脚接VCC3.3V，引针的4引脚接地；

结合图4所示，心率采集模块1-2中，心率采集主要采用NRJ5310R传感器，该传感器是紧凑型表面安装型光电传感器，内置两个绿色LED和一个高灵敏度光电二极管，其中心率采集模块电路的1引脚接 VCC3.3V,4引脚接地；

结合图5所示，体温采集模块1-3中，体温采集主要采用TSIC506传感器，该传感器是贴片式温度传感器，精度为0.1℃，该传感器的V+端接220Ω电阻后接VCC3.3V，同时V+端接0.1uF电容后接地，Signal端接核心处理模块1-6，GND引脚接地；

结合图6所示，按键模块1-4，VCC经R16连接后与按键KEY1串联接核心处理模块1-6，VCC经电阻R17 连接后与按键KEY2串联接核心处理模块1-6,VCC经电阻R20连接后与按键KEY3串联接核心处理模块1-6,VCC经电阻R22连接后与按键KEY4串联接核心处理模块1-6,VCC经电阻R23连接后与按键KEY5串联接核心处理模块1-6, VCC经电阻R25连接后与按键KEY6串联接核心处理模块1-6；

结合图7所示，电源模块1-5，交流220V经过变压器T1变压,通过整流桥D4整流，并联C29，并联C30，串联稳压3.3V芯片SOT-223,并联C31，并联C32；

结合图8所示，温控模块1-7，光耦U5引脚2接R19后接地，引脚3接三极管Q3基极和电阻R24一端，电阻R24另一端接地，三极管Q3发射极接地，光耦U5引脚4连接三极管Q3集电极、串联电阻R21连接双向晶闸管 Q2使能端，双向晶闸管一端接AC220V另一端接电阻丝后接AC220V；

结合图9所示，LCD显示模块1-8，采用TFT-LCD薄膜晶体管液晶显示器，核心处理模块1-6的 I/O口与显示单元对应的引脚相连接；

结合图10所示，报警模块1-9，电阻R13与三极管Q1串联后接蜂鸣器BEEP的一个引脚，三极管Q1与电阻R12并联后接地，蜂鸣器BEEP的另一引脚接3.3V；

结合图11所示，风扇模块1-10，采用ULN2803直流电机驱动芯片，ULN2803的引脚9接地，引脚1接核心处理模块1-6，引脚18接直流电机引脚1，引脚10再接3.3V接电机引脚2；

结合图12所示，蓝牙模块1-11，采用ATK-HC05蓝牙模块，ATK-HC05芯片1引脚串联二极管MBR0520串联R1后连接VCC3.3V，2引脚串联二极管MBR0520串联R2后连接VCC3.3V，12引脚接VCC3.3V，13引脚、21引脚、 22引脚接地，31引脚串联R8串联LED后接地，34引脚接R6后接地；

本实用新型的技术效果和优点：该艾灸仪控制系统具有使用方便，可通过语音进行控制，带有体征参数监测实时监测使用者体征参数并带有报警功能。

尽管根据有限数量的实施方式描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施方式。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。

Claims (3)

1.一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，其特征包括腰带、核心控制子系统、用户终端；

所述核心控制子系统包括：语音识别模块(1-1)、心率采集模块(1-2)、体温采集模块(1-3)、按键模块(1-4)、电源模块(1-5)、核心处理模块(1-6)、温控模块(1-7)、LCD显示模块(1-8)、报警模块(1-9)、风扇模块(1-10)、蓝牙模块(1-11)；

所述艾灸仪与所述用户终端通过蓝牙进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，其特征在于：

所述语音识别模块(1-1)用来识别使用者的命令，核心处理模块(1-6)会获得语音识别模块(1-1)的电信号的变化，来完成对艾灸过程中的艾灸时间、温度、开始与关闭的控制；

所述心率采集模块(1-2)嵌入腰带，用于监测使用者的实时心率，心率采集模块(1-2)采用光电反射式采集方式，将光信号转换成电信号再转换成数字信号，当使用者的心率变化超出正常的范围，核心处理模块(1-6)会控制报警模块(1-9)持续发出蜂鸣声报警；

所述体温采集模块(1-3)嵌入腰带，用于监测使用者的实时体温，将体温转化成电信号到核心处理模块(1-6)，当人体的体温值处于正常范围之外，核心处理模块(1-6)会控制报警模块(1-9)持续发出蜂鸣声报警；

所述按键模块(1-4)用于电源按键、艾灸温度设定、艾灸风速设定、复位按键；

所述电源模块(1-5)提供给艾灸仪内部所有单元所需的电能；

所述核心处理模块(1-6)采用STM32F103RCT6微处理器；

所述温控模块(1-7)通过核心处理模块(1-6)用PID温控方式对艾灸温度进行控制；

所述报警模块(1-9)在心率以及体温信号超出正常范围时，报警模块(1-9)会持续发出蜂鸣声报警；

所述风扇模块(1-10)通过核心处理模块(1-6)用PWM方式调节风速，用以将加热艾块产生的有益气体吹出。

3.根据权利要求1所述的一种带有语音识别与体征监测功能的艾灸仪控制系统，其特征在于：用户终端包括：智能手机；

所述智能手机通过蓝牙模块(1-11)进行配对，通过手机内安装的APP，可进行对艾灸仪控制，包括：艾灸定时、调整风速、艾灸开关，并可通过APP记录并显示体温、心率信息，而且当心率以及体温信号超出正常范围时，经过核心处理模块(1-6)处理后，与蓝牙匹配使用的APP控制智能手机震动，同时报警模块(1-9)会发出蜂鸣声报警，具有提醒家人的功能。