CN210472158U - 具有情绪分析功能的设备及电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有情绪分析功能的设备及电路。电路包括控制芯片；与控制芯片连接的心率检测电路，用于检测使用者心率数据并发送给控制芯片；与控制芯片连接的皮肤电流采集电路，用于检测使用者皮肤电流数据并发送给控制芯片；与控制芯片连接的六轴数据采集电路，用于检测使用者的六轴姿态数据并发送给控制芯片；分别与控制芯片连接的蓝牙传输电路、蜂鸣器电路；电源电路，用于供电；其中，控制芯片用于接收并分析心率数据、皮肤电流数据、六轴姿态数据，将分析结果通过蓝牙传输电路发送给外部设备；当分析结果包括情绪异常时发出提示信号；蜂鸣器电路，用于接收提示信号，根据提示信号发出蜂鸣声。

Description

具有情绪分析功能的设备及电路

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种具有情绪分析功能的设备及电路。

背景技术

为了更好的关注人们的身心健康，目前，出现了大量对具有情绪分析功能的设备，通过对情绪分析监控，可以及时发现问题，调整心情。

比如，可以通过测量人们的体征数据，比如心率数据等，根据测量的特征数据分析情绪。相关技术中的情绪分析的方案是，在一些可穿戴设备(比如手环)中设置体征数据采集模块，其中，体征数据采集模块可以包括心率测量模块、皮肤电流数据采集模块等，这些可穿戴设备通常是将采集的心率数据、皮肤电流等原始的体征数据发送到移动设备(比如手机)，由移动设备对采集的原始的体征数据进行分析，当分析结果包括情绪异常时，向可穿戴设备返回提示信号，如此中转，导致数据分析效率较低，不能及时发现问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种具有情绪分析功能的设备及电路，以解决相关技术中心率测量模块的原始数据分析效率较低的问题。

本申请的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电路，应用于具有情绪分析功能的设备中，所述电路包括：

控制芯片；

与所述控制芯片连接的心率检测电路，用于检测使用者心率数据并发送给所述控制芯片；

与所述控制芯片连接的皮肤电流采集电路，用于检测使用者皮肤电流数据并发送给所述控制芯片；

与所述控制芯片连接的六轴数据采集电路，用于检测使用者的六轴姿态数据并发送给所述控制芯片；

分别与所述控制芯片连接的蓝牙传输电路、蜂鸣器电路；

分别与所述控制芯片、所述心率检测电路、所述皮肤电流采集电路、所述六轴数据采集电路、所述蓝牙传输电路、所述蜂鸣器电路连接的电源电路，用于供电；

所述控制芯片用于接收并分析所述心率数据、所述皮肤电流数据、所述六轴姿态数据，将分析结果通过所述蓝牙传输电路发送给外部设备；当分析结果包括情绪异常时发出提示信号；所述蜂鸣器电路，用于接收所述提示信号，根据所述提示信号发出蜂鸣声。

可选的，所述电源电路包括：

充电接口、电源管理芯片、电池组、第一稳压器、第一电容和第二电容；其中：

所述电池管理芯片的电源信号输入端连接所述充电接口，电源信号输出端分别连接所述电池组的正极和所述第一稳压器的电源信号输入端，接地端接地；

所述电池组的负极接地；

所述第一稳压器的电源信号输出端分别连接所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端，接地端接地；

所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端接地。

可选的，所述控制芯片为STM32F405RGT6芯片；

所述控制芯片的第一电源信号端、第二电源信号端、第三电源信号端、第四电源信号端分别连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第五电源信号端、第六电源信号端均接地，第七电源信号端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第八电源信号端接地；

所述控制芯片的第一时钟信号端、第一数据信号端、中断端分别连接所述心率检测电路，第二时钟信号端、第二数据信号端分别连接所述六轴数据采集电路，第三数据信号端连接所述皮肤电流采集电路，第四数据信号端连接所述蜂鸣器电路，第五数据信号端和第六数据信号端分别连接所述蓝牙传输电路。

可选的，所述心率检测电路包括：

第一传感器芯片、第二稳压器、第三稳压器；所述第一传感器芯片为 MAX30102芯片；其中：

所述第二稳压器的电源信号输入端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，电源信号输出端连接所述第三稳压器的电源信号输入端，接地端接地；

所述第三稳压器的电源信号输出端连接所述第一传感器芯片的电源信号端，接地端接地；

所述第一传感器芯片的数据信号端连接所述控制芯片的第一数据信号端，时钟信号端连接所述控制芯片的第一时钟信号端，中断端连接所述控制芯片的中断端，红外光二极管正极端、红光二极管正极端分别连接所述第二稳压器的电源信号输出端，接地端、保护地端接地。

可选的，所述皮肤电流采集电路，包括：

第一放大器、第二放大器、第三放大器、用于与皮肤接触的第一电极、第二电极；其中：

所述第一电极连接所述第一放大器的负极输入端；

所述第一放大器的输出端分别连接所述第一放大器的正极输入端、所述第三放大器的正极输入端；

所述第二电极连接所述第二放大器的正极输入端；

所述第二放大器的输出端分别连接所述第二放大器的负极输入端、所述第三放大器的负极输入端；

所述第三放大器的输出端分别连接所述第三放大器的正极输入端、所述控制芯片的第三数据信号端。

可选的，所述六轴数据采集电路，包括：

第二传感器芯片；所述第二传感器芯片为MPU6050芯片；

所述第二传感器芯片的数据信号端连接所述控制芯片的第二数据信号端，时钟信号端连接所述控制芯片的第二时钟信号端，第一电源信号端、参考电压端分别连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端接地。

可选的，所述蜂鸣器电路，包括：

蜂鸣器、三极管；其中：

所述蜂鸣器的一端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，另一端连接所述三极管的集电极；

所述三极管的基极连接所述控制芯片的第四数据信号端，发射极接地。

可选的，所述蓝牙传输电路，包括：

蓝牙芯片；

所述蓝牙芯片的第一数据信号端连接所述控制芯片的第五数据信号端，第二数据信号端连接所述控制芯片的第六数据信号端，第一电源信号端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端接地。

一种具有情绪分析功能的设备，包括如以上任一项所述的电路。

可选的，所述的设备包括智能手环。

本申请采用以上技术方案，具有如下有益效果：

本申请的方案提供的电路应用于具有情绪分析功能的设备中，由于心率检测电路、皮肤电流采集电路、六轴数据采集电路得到的原始数据直接发送给控制芯片，与相关技术相比，由设备本地的控制芯片代替外部设备的工作，直接对原始数据进行分析，能够更快的得到结果，效率更高，能够及时发现情绪方面的问题，分析完之后直接将结果通过蓝牙传输电路发送给外部设备查看，传输效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例提供的一种电路的结构示意图。

图2是本申请另一个实施例提供的一种电源电路的结构示意图。

图3是本申请另一个实施例提供的一种控制芯片及外围电路的结构示意图。

图4是本申请另一个实施例提供的一种心率检测电路的结构示意图。

图5是本申请另一个实施例提供的一种皮肤电流采集电路的结构示意图。

图6是本申请另一个实施例提供的一种六轴数据采集电路的结构示意图。

图7是本申请另一个实施例提供的一种蜂鸣器电路的结构示意图。

图8是本申请另一个实施例提供的一种蓝牙传输电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

实施例

参见图1，图1是本申请一个实施例提供的一种电路的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供一种电路，应用于具有情绪分析功能的设备中，包括：

控制芯片1；

与控制芯片1连接的心率检测电路2，用于检测使用者心率数据并发送给控制芯片1；

与控制芯片1连接的皮肤电流采集电路3，用于检测使用者皮肤电流数据并发送给控制芯片1；

与控制芯片1连接的六轴数据采集电路4，用于检测使用者的六轴姿态数据并发送给控制芯片1；

分别与控制芯片1连接的蓝牙传输电路5、蜂鸣器电路6；

分别与控制芯片1、心率检测电路2、皮肤电流采集电路3、六轴数据采集电路4、蓝牙传输电路5、蜂鸣器电路6连接的电源电路7，用于供电；

控制芯片1用于接收并分析心率数据、皮肤电流数据、六轴姿态数据，将分析结果通过蓝牙传输电路5发送给外部设备；当分析结果包括情绪异常时发出提示信号；蜂鸣器电路6，用于接收提示信号，根据提示信号发出蜂鸣声。

本申请的方案提供的电路应用于具有情绪分析功能的设备中，由于心率检测电路、皮肤电流采集电路、六轴数据采集电路得到的原始数据直接发送给控制芯片，与相关技术相比，由设备本地的控制芯片代替外部设备的工作，直接对原始数据进行分析，能够更快的得到结果，效率更高，能够及时发现情绪方面的问题，分析完之后直接将结果通过蓝牙传输电路发送给外部设备查看，传输效率更高。

需要说明的是，本实施例可应用的具有情绪分析功能的设备可以但不限于智能手环等可穿戴设备。

还需要说明的是，本申请的方案仅仅是对电路结构的改进，控制芯片中所采用的分析并发出提示的方案不做限定，可以参考相关技术实施，只要是相关技术中可采用的情绪分析并发出提示的方案都可以内置在本申请的电路的控制芯片中。

实施中，控制芯片的类型有多种。由于控制芯片需要对数据进行分析，所以需要处理能力强大的控制芯片，如果设置在可穿戴设备中，还可以选择体积较小的控制芯片。比如，控制芯片可以为STM32F405RGT6芯片。

相关技术中，市面上可穿戴设备所采用的主控制器运算普遍具备的缺点是：主频低，可用堆栈空间小，无法承担高强度的数据分析，通常数据都交由移动设备处理，而具有强运算能力的主控制器在体积和功耗上都较大，不太适合于可穿戴设备选用，本申请选用的STM32F405RGT6芯片具有同体积，同价位芯片所不具备的高运算主频，浮点运算能力强大，远超同类产品的可用片内资源，加之可以自由定制的低功耗模式，在性能、功耗、体积上得到了较好的均衡。本申请的方案能够在低功耗情况下保持精确的数据读取，提供足够的堆栈空间和运算能力供给软件算法，且成本较为低廉，易于生产推广。

下面以STM32F405RGT6芯片作为控制芯片举例说明电路的具体结构。

参见图2，图2是本申请另一个实施例提供的一种电源电路的结构示意图。

参见图3，图3是本申请另一个实施例提供的一种控制芯片及外围电路的结构示意图。

参见图4，图4是本申请另一个实施例提供的一种心率检测电路的结构示意图。

参见图5，图5是本申请另一个实施例提供的一种皮肤电流采集电路的结构示意图。

参见图6，图6是本申请另一个实施例提供的一种六轴数据采集电路的结构示意图。

参见图7，图7是本申请另一个实施例提供的一种蜂鸣器电路的结构示意图。

参见图8，图8是本申请另一个实施例提供的一种蓝牙传输电路的结构示意图。

具体实施时，电源电路的具体结构有多种。在一些实施例中，电源电路的具体结构可以包括：充电接口、电源管理芯片、电池组、第一稳压器、第一电容和第二电容。电池管理芯片的电源信号输入端连接充电接口，电源信号输出端分别连接电池组的正极和第一稳压器的电源信号输入端，接地端接地；电池组的负极接地；第一稳压器的电源信号输出端分别连接第一电容的第一端、第二电容的第一端，接地端接地；第一电容的第二端、第二电容的第二端接地。

其中，充电接口可以但不限于为USB接口。

其中，电源管理芯片可以但不限于为LN-2054芯片。

其中，电池组可以但不限于为可充电锂电池。具体的可充电电压的大小可以根据实际需要进行设置，比如充电电压为3～5V，可选的为3.7V。

其中，第一稳压器可以但不限于为HT7533稳压器。

基于此，如图2所示，电源电路7的具体结构为：

电池管理芯片71的电源信号输入端VCC连接充电接口72的电源信号输出端VCC，电源信号输出端BAT分别连接电池组73(Battery)的正极和第一稳压器74的电源信号输入端Vin，接地端GND接地，使能端PROG通过第一

电阻R1接地，充电指示端CHRG依次通过第一发光第二极管D1和第二电阻 R2接地。其中，第一电阻R1的阻值可以但不限于是10K欧姆。第二电阻R2 的阻值可以但不限于是10K欧姆。

充电接口72的电源信号输出端VSS、地址端ID分别接地，数据信号端 D+、D-可以空置。

电池组73Battery的负极接地。

第一稳压器74的电源信号输出端Vout分别连接第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端，接地端GND接地。

第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端接地。第一电容可以是极性电容，容值可以但不限于是47μF/6V。第二电容的容值可以但不限于是 100nF。电路中的电容可以滤波。

实施中，电源线路的线宽可以设置25mil以上，同时将相关元器件尽量集中以减少损耗，避免大电流对于电路中其他元器件的干扰。电池组、与充电接口均靠外放置以便于安装。

如果电源采用可充电3.7V锂电池进行供电，经由HT7533稳压器获取误差不超过0.04V的3.3V电压，从而稳定地为控制芯片进行供电。考虑到充电需求，电路中留有USB接口，通过LN-2054芯片为锂电池充电，LN2054是一个完善的单片锂离子电池恒流/恒压线形电源管理芯片，它薄的尺寸和小的外包装使它便于便携应用。更值得一提的是，LN2054专门设计适用于USB的供电规格，得益于内部的MOSFET结构，在应用上不需要外部电阻和阻塞二极管。在高能量运行和高外围温度时，热反馈可以控制充电电流以降低芯片温度。

具体实施时，控制芯片及其外围电路的具体结构有多种。一些实施例中，控制芯片的第一电源信号端、第二电源信号端、第三电源信号端、第四电源信号端分别连接第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端通过第三电容接地，第三电源信号端通过第四电容接地，第四电源信号端连接第一稳压器的电源信号输出端，第五电源信号端、第六电源信号端均接地，第七电源信号端连接第一稳压器的电源信号输出端，第八电源信号端接地。控制芯片的第一时钟信号端、第一数据信号端、中断端分别连接心率检测电路，第二时钟信号端、第二数据信号端分别连接六轴数据采集电路，第三数据信号端连接皮肤电流采集电路，第四数据信号端连接蜂鸣器电路，第五数据信号端和第六数据信号端分别连接蓝牙传输电路。

具体的，如图3所示，控制芯片的第一电源信号端VDD_1、第二电源信号端VDD_2、第三电源信号端VDD_3、第四电源信号端VDD_4分别连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，第五电源信号端VSS_1、第六电源信号端 VSS_2均接地，第七电源信号端VDDA连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，第八电源信号端VSSA接地；控制芯片的第一时钟信号端PB7、第一数据信号端PB6、中断端PB9分别连接心率检测电路，第二时钟信号端PC7、第二数据信号端PC6分别连接六轴数据采集电路，第三数据信号端PA1连接皮肤电流采集电路，第四数据信号端PB8连接蜂鸣器电路，第五数据信号端PA9 (作为发射端)和第六数据信号端PA10(作为接收端)分别连接蓝牙传输电路。

控制芯片的第二电源信号端VDD_2还通过第三电容C3接地，第三电源信号端VDD_3还通过第四电容C4接地，第一使能端VCAP_1通过第五电容 C5接地，第二使能端VCAP_2通过第六电容C6接地，启动模式选择端BOOT0 接地，复位端NRST通过第七电容C7接地并通过第三电阻R3连接第一稳压器的电源信号输出端Vout。

控制芯片的第九电源信号端为电源电压端VBAT，连接电源管理芯片的电源信号输出端BAT。

控制芯片的外围电路包括第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13和晶振Y。

第八电容C8的一端连接控制芯片的第一电源信号端VDD_1，另一端连接控制芯片的第五电源信号端VSS_1。

第九电容C9的一端连接控制芯片的第一电源信号端VDD_1，另一端连接控制芯片的第五电源信号端VSS_1。

第十电容C10的一端连接控制芯片的第四电源信号端VDD_4，另一端连接控制芯片的第六电源信号端VSS_2。

晶振Y一端分别连接控制芯片的第一晶振端PH0、第十一电容C11的一端，另一端分别连接控制芯片的第二晶振端PH1、第十二电容C12的一端。

第十一电容C11的另一端连接第十二电容C12的另一端。

第十三电容C13的一端连接控制芯片的第七电源信号端VDDA，另一端接地。

其中，控制芯片的其它端PA0_WKUP、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、 PA8、PA11、PA12、PA13，PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB10、PB11、 PB12、PB13、PB14、PB15、PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC8、PC9、 PC10、PC11、PC12、PC13、PC14、PC15可以空置，也可以接其它元件，比如可以预留PB14、PB13连接屏幕，一个作为数据信号端、另一个作为时钟信号端，具体可以参考相关技术。

其中，第三电容C3的电容值可以但不限于是104pF；第四电容C4的电容值可以但不限于是104pF；第五电容C5的电容值可以但不限于是2.2μF；第六电容C6的电容值可以但不限于是2.2μF；第七电容C7的电容值可以但不限于是104pF；第八电容C8的电容值可以但不限于是104pF；第九电容C9可以是极性电容，正极接Vout，电容值可以但不限于是47μF/6V；第十电容C10的电容值可以但不限于是104pF；第十一电容C11的电容值可以但不限于是22pF；第十二电容C12的电容值可以但不限于是22pF；第十三电容C13的电容值可以但不限于是104pF；晶振Y的频率大小可以但不限于是25MHz；第三电阻 R3的阻值可以但不限于是47K欧姆。

控制芯片的电路中外部晶振采用25MHz无源晶振，两个22pF电容构成晶振振荡电路。外部晶振所产生的脉冲信号作为主控制器的外部时钟信号源。 VDD端与地间设有电容，以便对芯片进行更好的供电，降低电源阻抗，保证高速数字电路可靠工作。可以从空置的其它端预留SWD下载调试接口，方便下载程序和仿真调试，比如PA14，PA13，一个作为SWD数据信号端，另一个作为SWD时钟信号端。

控制芯片与心率检测电路、六轴数据采集电路通过I2C总线传输数据，因此，通时钟信号端和数据信号端连接。

具体实施时，心率检测电路的具体结构有多种。一些实施例中，心率检测电路的具体结构包括：

第一传感器芯片、第二稳压器、第三稳压器；第一传感器芯片可以但不限于为MAX30102芯片；其中：第二稳压器的电源信号输入端连接第一稳压器的电源信号输出端，电源信号输出端连接第三稳压器的电源信号输入端，接地端接地；第三稳压器的电源信号输出端连接第一传感器芯片的电源信号端，接地端接地；第一传感器芯片的数据信号端连接控制芯片的第一数据信号端，时钟信号端连接控制芯片的第一时钟信号端，中断端连接控制芯片的中断端，红外光二极管正极端、红光二极管正极端分别连接第二稳压器的电源信号输出端，接地端、保护地端接地。

其中，第二稳压器可以但不限于为RCWL-9183稳压器。

其中，第三稳压器可以但不限于为AMS1117-3.3稳压器。

具体的，如图4所示，第二稳压器21的电源信号输入端VIN连接第一稳压器74的电源信号输出端Vout，电源信号输出端OUT连接第三稳压器22的电源信号输入端IN，接地端GND接地，第一电容端C+通过第十四电容C14 连接第二电容端C-，使能端EN连接第一稳压器74的电源信号输出端Vout。

第三稳压器22的电源信号输出端OUT连接第一传感器芯片23的电源信号端VDD，接地端GND接地。

第一传感器芯片23的数据信号端SDA连接控制芯片的第一数据信号端 PB6，时钟信号端SCL连接控制芯片的第一时钟信号端PB7，中断端

连接控制芯片的中断端PB9，接地端GND、保护地端PGND接地。

第一传感器芯片的红外光二极管正极端IR_LED+、红光二极管正极端 R_LED+连接第二稳压器21的电源信号输出端OUT。

心率检测电路还包括第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第四电阻R4、第五电阻 R5和第六电阻R6。其中：

第十五电容C15的一端连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，另一端接地。

第十六电容C16的一端连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，另一端接地

第十七电容C17的一端连接第二稳压器的电源信号输出端OUT，另一端接地。

第十八电容C18的一端连接第三稳压器的电源信号输入端IN，另一端接地。

第十九电容C19的一端连接第三稳压器的电源信号输出端OUT，另一端接地。

第二十电容C20的一端连接第三稳压器的电源信号输出端OUT，另一端接地。

第四电阻R4的一端连接控制芯片的第一时钟信号端PB7，另一端连接第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端、第一传感器芯片的电源信号端VDD。

第五电阻R5的另一端连接控制芯片的中断端PB9。

第六电阻R6的另一端连接控制芯片的第一数据信号端PB6。

其中，第十四电容C14的电容值可以但不限于是10μF；第十五电容C15 可以是极性电容，增强滤波效果，正极接第一稳压器的电源信号输出端Vout，电容值可以但不限于是100μF；第十六电容C16的电容值可以但不限于是1μF；第十七电容C17的电容值可以但不限于是100μF；第十八电容C18的电容值可以但不限于是1μF；第十九电容C19的电容值可以但不限于是1μF；第二十电容C20可以是极性电容，正极接第三稳压器的电源信号输出端OUT，电容值可以但不限于是100μF；第四电阻R4的阻值可以但不限于是4.7K欧姆。第五电阻R5的阻值可以但不限于是4.7K欧姆。第六电阻R6的阻值可以但不限于是4.7K欧姆。

第一传感器芯片的其它端NC、IR_DRV、R_DRV可以空置，也可以设置其它元件，具体可以参考相关技术。

心率采集电路采用了MAX30102芯片，该芯片集成了脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器，其中集成了一个红光发光二极管和一个红外光发光二极管、光电检测器、光器件，以及带环境光抑制的低噪声电子电路。集成芯片内部将接收的光强度信号转换为电流信号，经过环境光消除电路后，最后被自带的18位ADC进行采样转化，至此模拟部分完成，模数D转化后的数字经过数字滤波后储存在数据寄存器中，最后可通过I2C总线被外接控制芯片读取。具体可以参考相关技术，此处不再赘述。本方案主要应用于可穿戴设备进行心率和血氧采集检测，佩戴于手指、耳垂和手腕等处，使用标准的I2C兼容的通信接口。芯片上具有的玻璃盖可以有效排除外界和内部光干扰，拥有最优可靠的性能。心率检测电路使用标准I2C端口与控制芯片进行通信，两个4.7KΩ电阻作为上拉电阻，钳制引脚电平状态。两条通信用线路尽可能短且等长，确保信号同时到达控制芯片，保证通信准确性。芯片中的中断端INT作为中断引脚连接到控制芯片的中断端，为控制芯片采集数据提供信号，当可用信号输入到中断端并被正确读取，控制芯片将作为I2C主设备对从设备MAX30102进行数据读取。供电方面，使用AMS1117-3.3稳压器这一线性稳压芯片对输入电压进行降压，兼容3.3V-12V电压，由于LED电源会产生瞬间大电流，所以在电源引脚附近放置一个大电容来减轻对电源电压的影响。

具体实施时，皮肤电流采集电路的具体结构有多种。一些实施例中，皮肤电流采集电路的具体结构包括：第一放大器、第二放大器、第三放大器、用于与皮肤接触的第一电极、第二电极；其中：第一电极连接第一放大器的负极输入端；第一放大器的输出端分别连接第一放大器的正极输入端、第三放大器的正极输入端；第二电极连接第二放大器的正极输入端；第二放大器的输出端分别连接第二放大器的负极输入端、第三放大器的负极输入端；第三放大器的输出端分别连接第三放大器的正极输入端、控制芯片的第三数据信号端。

具体的，如图5所示，第一电极N1依次通过第八电阻R8、第七电阻R7 连接第一放大器U1A的负极输入端；第一放大器U1A的输出端连接第一放大器U1A的正极输入端、通过第九电阻R9连接第三放大器U3A的正极输入端；第二电极N2连接第二放大器U2A的正极输入端；第二放大器U2A的输出端连接第二放大器U2A的负极输入端、通过第十电阻R10连接第三放大器U3A 的负极输入端；第三放大器U3A的输出端通过第十一电阻R11连接第三放大器U3A的正极输入端、通过第十二电阻R12连接控制芯片的第三数据信号端 PA1。

具体的，第八电阻R8的一端连接第一电极N1，另一端连接第七电阻R7 的一端，第七电阻R7的另一端连接第一放大器U1A的负极输入端。第一电极N1还通过焊盘31接地。

皮肤电流采集电路还可以包括第二十一电容C21、第二十二电容C22、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16和第十七电阻R17。其中：

第十三电阻R13的一端连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，另一端分别连接上述第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的一端、第十四电阻R14的一端和第二十一电容C21的一端。

第十四电阻R14的另一端接地。

第二十一电容C21的另一端接地。

第十五电阻R15的一端连接第一放大器U1A的负极输入端，另一端接地。

第十六电阻R16的一端连接第一放大器U1A的负极输入端，另一端接地。

第十七电阻R17的一端连接第三放大器U3A的负极输入端，另一端接地。

第二十二电容C22的一端连接控制芯片的第三数据信号端PA1，另一端接地。

其中，上述第一、第二、第三放大器可以均为LM324放大器。

其中，第二十一电容C21的电容值可以但不限于是100nF；第二十二电容 C22的电容值可以但不限于是100nF；第十三电阻R13的阻值可以但不限于是 4.7K欧姆；第十四电阻R14的阻值可以但不限于是4.7K欧姆；第十五电阻R15 的阻值可以但不限于是200K欧姆；第十六电阻R16的阻值可以但不限于是 200K欧姆；第十七电阻R17的阻值可以但不限于是200K欧姆。

其中，第十三电阻R13、第十四电阻R14为分压电阻，为放大器提供需要的电压信号Vout/2。R7、R8增大输入阻抗，R15、R16是可选择焊接电阻，用来微调信号质量。前面两放大器用作电压跟随，叠加输入信号和Vout/2，第三个放大器做差分放大，R9、R10、R11、R17都是差分放大电路的电阻， R12可以增大输出阻抗。C22可以进行低通滤波。

皮肤电流采集电路采用了可贴合在皮肤上的两个电极，当两个电极贴合在皮肤上时将形成回路，产生微小电压作为电路前级输入，经过运算放大器 LM324对其进行放大，最终后级输出放大后的电压模拟量。使用控制芯片内自带的模数转换器读取模拟量，经由内置的算法分析即可得到对应的皮肤电流数据。

具体实施时，六轴数据采集电路的具体结构也有多种。一些实施例中，六轴数据采集电路的具体结构可以包括：第二传感器芯片；第二传感器芯片可以但不限于为MPU6050芯片；第二传感器芯片的数据信号端连接控制芯片的第二数据信号端，时钟信号端连接控制芯片的第二时钟信号端，第一电源信号端、参考电压端分别连接第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端接地。

具体的，如图6所示，第二传感器芯片41的数据信号端SDA连接控制芯片的第二数据信号端PC6，时钟信号端SCL连接控制芯片的第二时钟信号端 PC7，第一电源信号端VDD、参考电压端VLOGIO分别连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，第二电源信号端GND通过第二十三电容C23接地。

第二传感器芯片的外部时钟信号端CLKIN不需要使用，接地。

六轴数据采集电路还可以包括第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十六电容C26、第十八电阻R18、第十九电阻R19。其中：

第二十四电容C24的一端连接第二传感器芯片的第一电源信号端VDD，另一端接地。

第二十五电容C25的一端连接第二传感器芯片的预留电压端RESV，另一端接地。本方案中，RESV不使用，所以可以通过电容接地。

第二十六电容C26的一端连接第二传感器芯片的标准电容连接端 REGOUT，另一端接地。

第十八电阻R18的一端连接第二传感器芯片的数据信号端SDA，另一端接第一稳压器的电源信号输出端Vout。

第十九电阻R19的一端连接第二传感器芯片的时钟信号端SCL，另一端接第一稳压器的电源信号输出端Vout。

第二传感器芯片的从机地址设置端AD0、帧同步数字输入端FSYNC接地，其它端AUX_DA、CPOUT、CLKOUT，本方案不做关注，可以空置，也可以连接其它元器件，具体可以参考相关技术。

其中，第二十三电容C23的容值可以但不限于是1μF；第二十四电容C24 的容值可以但不限于是0.1μF；第二十五电容C25的容值可以但不限于是0.022μF；第二十六电容C26的容值可以但不限于是0.1μF；第十八电阻R18 的电阻可以但不限于是4.7K欧姆；第十九电阻R19的电阻可以但不限于是4.7K 欧姆。

其中，第十八电阻R18、第十九电阻R19为上拉电阻。

六轴数据采集电路中选用的是MPU6050芯片，它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴MEMS加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器DMP， MPU6050芯片对陀螺仪和加速度计分别用了三个16位的ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，它和所有设备寄存器之间的通信采用400kHz(可向下兼容)的I2C接口，有可编程的低通滤波器。

六轴数据采集电路中在电源电压和地间设有电容，以确保更好的供电，使用标准I2C接口与控制芯片进行通信，两个4.7KΩ电阻作为上拉电阻，钳制引脚电平状态。两条通信用线路尽可能短且等长，确保信号同时到达主控制器，保证通信准确性。控制芯片通过I2C通信协议，作为主设备对从设备MPU6050 进行相应数据读取获取原始六轴数据，经由预设的算法分析可以获得对应的运动姿态。

具体实施时，蜂鸣器电路的具体结构有多种。一些实施例中，蜂鸣器电路具体结构可以包括：蜂鸣器、三极管；其中：

蜂鸣器的一端连接第一稳压器的电源信号输出端，另一端连接三极管的集电极；三极管的基极连接控制芯片的第四数据信号端，发射极接地。

如图7所示，蜂鸣器(BEEP)61的一端通过第二十电阻R20连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，另一端连接三极管Q的集电极；三极管Q的基极通过第二十一电阻R21连接控制芯片的第四数据信号端PB8，发射极接地。

其中，第二十电阻R20的电阻值可以但不限于是1K欧姆。第二十一电阻 R21的电阻值可以但不限于是10K欧姆。

其中，控制芯片的PB8可以输出PWM波。蜂鸣器电路采用三极管驱动无源蜂鸣器，当控制芯片输出具有一定占空比的PWM波之后，三极管导通，蜂鸣器将发出具有一定频率的声音，起到警示作用，且声音频率可以随PWM波的频率和占空比调节。

具体实施时，蓝牙传输电路的具体结构有多种。一些实施例中，蓝牙传输电路的具体结构可以包括：蓝牙芯片；蓝牙芯片的第一数据信号端连接控制芯片的第五数据信号端，第二数据信号端连接控制芯片的第六数据信号端，第一电源信号端连接第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端接地。

其中，蓝牙芯片可以但不限于是CC2541芯片。

如图8所示，蓝牙芯片51的第一数据信号端P03连接控制芯片的第五数据信号端PA9，第二数据信号端P02连接控制芯片的第六数据信号端PA10，第一电源信号端VCC连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，第二电源信号端GND接地。

蓝牙芯片的第三数据信号端P16依次通过第二十二电阻R22、第二发光二极管D2连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，第三数据信号端P06通过单刀双掷开关S2分别连接第一稳压器的电源信号输出端Vout和地，复位端RST 通过复位开关S1接地。

蓝牙传输电路还包括第二十七电容C27。第二十七电容C27一端连接蓝牙芯片的第二电源信号端GND，另一端连接复位开关S1接地的一端。

单刀双掷开关连接第一稳压器的电源信号输出端Vout，本蓝牙芯片为主设备，接地，本蓝牙芯片为从设备。

蓝牙芯片51上具有微带天线52。

蓝牙芯片的其它端P00、P01、P04、P05、P07、P10、P11、P12、P13、P14、 P15、P17、P20、P21、P22、SCK、SDA等可以空置，也可以设置其它元器件，本方案不做关注，此处不再详述。

其中，第二十七电容C27的容值可以但不限于是100nF，可以滤波。第二十二电阻R22的阻值可以但不限于是100K欧姆。

蓝牙芯片选用的是CC2541，遵循BLE4.0蓝牙规范，能够灵活通过AT指令对参数进行设置，支持USATR接口和SPP蓝牙串口协议。成本低，体积小，功耗低，收发灵敏，兼容高版本安卓与之进行通信，能适应相关APP的功能需求以及产品对体积，功耗的要求。

蓝牙芯片连接到控制芯片，控制芯片作为数据发送端发送数据到蓝牙芯片中，蓝牙芯片作为数据接收端接收数据，后再作为数据发送端将数据传输到连接的外部设备中。

本申请另一个实施例还提供一种具有情绪分析功能的设备，包括如以上任意实施例的电路。

可选的，包括具有情绪分析功能的设备包括智能手环。

本实施例有益效果的推导过程与上述电路所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。

本实施例的具体实现方案可以参见上述电路的实施例中的相关说明，此处不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电路，其特征在于，应用于具有情绪分析功能的设备中，所述电路包括：

控制芯片；

与所述控制芯片连接的心率检测电路，用于检测使用者心率数据并发送给所述控制芯片；

与所述控制芯片连接的皮肤电流采集电路，用于检测使用者皮肤电流数据并发送给所述控制芯片；

与所述控制芯片连接的六轴数据采集电路，用于检测使用者的六轴姿态数据并发送给所述控制芯片；

分别与所述控制芯片连接的蓝牙传输电路、蜂鸣器电路；

分别与所述控制芯片、所述心率检测电路、所述皮肤电流采集电路、所述六轴数据采集电路、所述蓝牙传输电路、所述蜂鸣器电路连接的电源电路，用于供电；

所述控制芯片用于接收并分析所述心率数据、所述皮肤电流数据、所述六轴姿态数据，将分析结果通过所述蓝牙传输电路发送给外部设备；当分析结果包括情绪异常时发出提示信号；所述蜂鸣器电路，用于接收所述提示信号，根据所述提示信号发出蜂鸣声。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源电路包括：

充电接口、电源管理芯片、电池组、第一稳压器、第一电容和第二电容；其中：

所述电池管理芯片的电源信号输入端连接所述充电接口，电源信号输出端分别连接所述电池组的正极和所述第一稳压器的电源信号输入端，接地端接地；

所述电池组的负极接地；

所述第一稳压器的电源信号输出端分别连接所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端，接地端接地；

所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制芯片为STM32F405RGT6芯片；

所述控制芯片的第一电源信号端、第二电源信号端、第三电源信号端、第四电源信号端分别连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第五电源信号端、第六电源信号端均接地，第七电源信号端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第八电源信号端接地；

所述控制芯片的第一时钟信号端、第一数据信号端、中断端分别连接所述心率检测电路，第二时钟信号端、第二数据信号端分别连接所述六轴数据采集电路，第三数据信号端连接所述皮肤电流采集电路，第四数据信号端连接所述蜂鸣器电路，第五数据信号端和第六数据信号端分别连接所述蓝牙传输电路。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述心率检测电路包括：

第一传感器芯片、第二稳压器、第三稳压器；所述第一传感器芯片为MAX30102芯片；其中：

所述第二稳压器的电源信号输入端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，电源信号输出端连接所述第三稳压器的电源信号输入端，接地端接地；

所述第三稳压器的电源信号输出端连接所述第一传感器芯片的电源信号端，接地端接地；

所述第一传感器芯片的数据信号端连接所述控制芯片的第一数据信号端，时钟信号端连接所述控制芯片的第一时钟信号端，中断端连接所述控制芯片的中断端，红外光二极管正极端、红光二极管正极端分别连接所述第二稳压器的电源信号输出端，接地端、保护地端接地。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述皮肤电流采集电路，包括：

第一放大器、第二放大器、第三放大器、用于与皮肤接触的第一电极、第二电极；其中：

所述第一电极连接所述第一放大器的负极输入端；

所述第一放大器的输出端分别连接所述第一放大器的正极输入端、所述第三放大器的正极输入端；

所述第二电极连接所述第二放大器的正极输入端；

所述第二放大器的输出端分别连接所述第二放大器的负极输入端、所述第三放大器的负极输入端；

所述第三放大器的输出端分别连接所述第三放大器的正极输入端、所述控制芯片的第三数据信号端。

6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述六轴数据采集电路，包括：

第二传感器芯片；所述第二传感器芯片为MPU6050芯片；

所述第二传感器芯片的数据信号端连接所述控制芯片的第二数据信号端，时钟信号端连接所述控制芯片的第二时钟信号端，第一电源信号端、参考电压端分别连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端接地。

7.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述蜂鸣器电路，包括：

蜂鸣器、三极管；其中：

所述蜂鸣器的一端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，另一端连接所述三极管的集电极；

所述三极管的基极连接所述控制芯片的第四数据信号端，发射极接地。

8.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述蓝牙传输电路，包括：

蓝牙芯片；

所述蓝牙芯片的第一数据信号端连接所述控制芯片的第五数据信号端，第二数据信号端连接所述控制芯片的第六数据信号端，第一电源信号端连接所述第一稳压器的电源信号输出端，第二电源信号端接地。

9.一种具有情绪分析功能的设备，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的电路。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述的设备包括智能手环。

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