CN210205383U

CN210205383U - 一种吃药提醒自动控制器

Info

Publication number: CN210205383U
Application number: CN201920318326.7U
Authority: CN
Inventors: Wanxia Yu; 于万霞
Original assignee: Tianjin University of Technology and Education China Vocational Training Instructor Training Center
Current assignee: Tianjin University of Technology and Education China Vocational Training Instructor Training Center
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2029-03-14

Abstract

本实用新型公开了一种吃药提醒自动控制器，包括：FPGA模块、按键模块、压力传感器、A/D转换器、电源模块、复位模块、时钟芯片、时钟模块、音频处理器模块、扬声器、下载模块、数码管显示模块。FPGA内部电路包括AD控制模块、比较触发模块、实时时钟控制模块、定时模块、音频处理器控制模块、数码管显示选择模块、用药时间设置模块。本实用新型将压力传感器、按键、时钟芯片结合起来，根据用药人起床时间和用餐时间，实现定时提醒吃药功能，可以实现餐前和餐后均能定时吃药提醒。这样的设计充分利用系统资源，具有结构简单、功耗低的特点。

Description

一种吃药提醒自动控制器

技术领域

本实用新型涉及医疗用药领域，尤其涉及需要提醒吃药的场合。

背景技术

目前，常用的吃药提醒控制器大都实现定时提醒功能，没有考虑到用药人的生活习惯和实际用餐时间等因素，也没有考虑需要餐前和餐后均需用药的场合。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种吃药提醒自动控制器，本实用新型结构相对简单，体积小，详见下文描述。

一种吃药提醒自动控制器，包括：FPGA模块、按键模块、压力传感器、A/D转换器、电源模块、复位模块、时钟芯片、时钟模块、音频处理器模块、扬声器、下载模块，数码管显示模块，其特征在于，所述按键模块与所述FPGA模块相连；所述压力传感器与所述A/D转换器相连；所述A/D转换器与所述FPGA模块相连；所述电源模块与所述FPGA模块相连；所述复位模块与所述FPGA模块相连；所述时钟芯片与所述FPGA模块相连；所述时钟模块与所述FPGA模块相连；所述音频处理器模块与所述FPGA模块相连；所述扬声器与所述音频处理器模块相连；所述下载模块与所述FPGA模块相连；所述数码管显示模块与所述FPGA模块相连。所述FPGA内部电路包括AD控制模块、比较触发模块、实时时钟控制模块、定时模块、音频处理器控制模块、数码管显示选择模块、用药时间设置模块。

所述压力传感器检测用药人早晨起床信号，并自动启动定时提醒餐前吃药功能。午餐和晚餐前，FPGA模块根据读取的时钟芯片时间，实现定时提醒午餐和晚餐前吃药功能。餐后用药人按下按键，实现定时提醒餐后吃药功能。

所述A/D转换器采用24位高精度AD模块HX711。

所述FPGA采用Altera公司的EP4CE10F17C8芯片。

所述音频处理器模块采用WM8978。

所述时钟芯片采用PCF8563。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：本实用新型将压力传感器、按键、时钟芯片结合起来，可以根据用药人起床时间和用餐时间，实现定时提醒吃药功能，可以实现餐前和餐后均能定时吃药提醒。用FPGA芯片在内部实现AD控制、比较触发、定时、音频处理器控制、用药时间设置等功能，这样的设计降低了系统复杂度，提高了产品的市场竞争力；而且 FPGA 具有高度的可重构性，非常易于产品的后期扩展及升级。

附图说明

图1为吃药提醒自动控制器的结构示意图。

图2、图3为FPGA内部电路的设计原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在吃药提醒自动控制器中，应充分利用FPGA的内部资源。本实用新型的实现思路是在FPGA芯片内部通过改变的压力传感器的数值，结合当前时间，确定用药人是否起床。通过FPGA内部构建音频处理器控制器控制扬声器实现音频提醒。

基于上述的分析，本实用新型提供了一种吃药提醒自动控制器，参见图1、图2和图3，详见下文描述。

作为具体实施例，请参考图1所示。该吃药提醒自动控制器包括：FPGA模块、按键模块、压力传感器、A/D转换器、电源模块、复位模块、时钟芯片、时钟模块、音频处理器模块、扬声器、下载模块、数码管显示模块。所述按键模块按照功能包括四种：起床和午餐、晚餐用餐时间设置按键；三餐后用药定时启动按键；手动复位按键；数码管显示时间和日期切换按键。所述压力传感器放置于床上枕头下面，根据人体头部重量，采用10KG量程的压力传感器，通过HX711 A/D转换器将用药人起床信号发送到FPGA模块。为了防止因用药人起夜引发错误提示，本实用新型使用之前用药人根据自身作息时间段，先设置好早晨起床时间段、午餐、晚餐用餐时间段。当FPGA接收到用药人离开床信号，首先从时钟芯片读取当前时间，在FPGA模块内部通过比较触发电路确定是否启动晨起餐前用药提醒功能。午餐和晚餐餐前用药提醒是根据设置的用餐时间提前30分钟定时提醒实现。所述电源模块与所述FPGA模块相连，为芯片提供3.3V的I/O电压和1.2的内核电压。所述复位模块与所述FPGA模块相连，实现上电复位功能。所述时钟芯片与所述FPGA模块相连，为FPGA提供系统时间。所述时钟模块与所述FPGA模块相连，为系统提供50MHZ的基准时钟。所述扬声器通过音频处理器模块与所述FPGA模块相连，实现吃药语音提醒。所述下载模块与所述FPGA模块相连，实现程序的下载。所述数码管显示模块与FPGA模块相连，实现当前时间的显示，采用4个数码管分别显示时和分。

作为具体实施例，吃药提醒自动控制器的FPGA设计原理图请参见图2和图3。FPGA内部电路包括AD控制模块adcontrol、比较触发模块compare、实时时钟控制模块rtc、定时模块timer、音频处理器控制模块audio_speak、数码管显示选择模块dis_sel、用药时间设置模块init_time。其中，clk输入信号连接外部时钟电路，为系统提供50MHZ的时钟信号。s1，s2，s3，s4，s5，s6起床和午餐、晚餐用餐时间设置按键，其中s1~s3分别是起床、午餐时间、晚餐时间设置按键，s4是时、分设定切换按键，s5是时间加按键，s6是时间减按键；s7是三餐后用药定时启动按键，餐后用药人按下s7，启动餐后用药半小时定时提醒功能；rst_n是手动系统复位按键；key2是数码管显示时间和日期切换按键。AD控制模块的作用是对HX711AD转换器进行控制，与HX711采用两线通信方式，adsk是时钟信号线，addo是数据线。AD控制模块的输出的压力信号addate送给比较触发模块。比较触发模块的输入是读取的压力信息、设置的起床时间getup_time信号和从时钟芯片读取的当前时间rtc_time，输出信号triger送给定时模块。比较触发模块通过有效的压力信号启动，首先判断当前时间是否在早晨起床时间段，如果是，则发送给定时模块有效信号启动定时功能。实时时钟控制模块的作用是控制时钟芯片PCF8563读取，采用i2c总线与PCF8563进行通信，rtc_scl是时钟线，rtc_sda是数据线。定时模块的作用有两个：一个是实现10分钟定时提醒，另一个是实现30分钟定时提醒。其输入信号是比较触发模块提供的触发信号，午餐、晚餐时间设定值和当前时间，餐后按键s7。定时时间结束信号timeout输出给音频处理器控制模块。音频处理器控制模块的功能是实现音频处理器WM8978的控制，信号分别和WM8978相应信号相连接。当接收到定时模块的有效信号时，控制音频驱动模块工作，通过扬声器实现音频用药提醒。数码管显示选择模块作用是控制数码管显示的是系统当前时间还是初始设置时间，由set_init信号进行选择。用药时间设置模块的作用是根据用药人生活习惯设置起床时间、午餐和晚餐时间。三个时间初始设定为:早6:00,午12:00,晚6:00。如果不需要餐前用药提醒，将相应时间设置为零点零分即屏蔽了餐前提醒功能。本实用新型功能：根据用药人个人实际情况设置起床时间、午餐和晚餐时间；当检测到晨起后，考虑到用药人要洗漱，定时10分钟后语音提醒用药人进行早餐前用药；根据设置的午餐和晚餐时间提前30分钟语音提醒用药人进行餐前用药；三餐用完后，用药人按下按键s7，进行30分钟定时，定时时间到，语音提醒餐后用药。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种吃药提醒自动控制器，包括：FPGA模块、按键模块、压力传感器、A/D转换器、电源模块、复位模块、时钟芯片、时钟模块、音频处理器模块、扬声器、下载模块，数码管显示模块，其特征在于，所述按键模块与所述FPGA模块相连；所述压力传感器与所述A/D转换器相连；所述A/D转换器与所述FPGA模块相连；所述电源模块与所述FPGA模块相连；所述复位模块与所述FPGA模块相连；所述时钟芯片与所述FPGA模块相连；所述时钟模块与所述FPGA模块相连；所述音频处理器模块与所述FPGA模块相连；所述扬声器与所述音频处理器模块相连；所述下载模块与所述FPGA模块相连；所述数码管显示模块与所述FPGA模块相连；所述FPGA内部电路包括AD控制模块、比较触发模块、实时时钟控制模块、定时模块、音频处理器控制模块、数码管显示选择模块、用药时间设置模块。

2.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，所述压力传感器检测用药人早晨起床信号，并自动启动定时提醒餐前吃药功能。

3.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，根据设置的午餐和晚餐时间提前30分钟提醒用药人进行餐前用药。

4.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，餐后用药人按下按键，进行30分钟定时提醒餐后吃药。

5.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，A/D转换器采用24位高精度AD模块HX711。

6.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，FPGA采用Altera公司的EP4CE10F17C8芯片。

7.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，音频处理器模块采用WM8978。

8.根据权利要求1所述的一种吃药提醒自动控制器，其特征在于，时钟芯片采用PCF8563。