CN218075404U - 智能止鼾系统的电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能止鼾系统的电路结构，其特征在于：包括PCBA线路板(4)；在PCBA线路板(4)上有单片机MCU、比较器AMP、定时器timer、无线模块USART、液晶屏LED、电压转化电路及采音器MIC；本实用新型设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

智能止鼾系统的电路结构

技术领域

本实用新型涉及智能止鼾系统的电路结构。母案专利号2021206642591，名称智能止鼾系统，申请日2021年04月01日。

背景技术

打呼噜，夜间杀手，医学上称为“睡眠无效包退呼吸暂停综合症”，危害极大。打呼噜患者，睡眠时呼吸反复暂停，大脑、血液严重缺氧，重者可诱发心脑血管疾病，严重损害心脑血管系统和神经系统，甚至夜间猝死。

打鼾也是很烦人的事，鼾声雷影响同室之人睡眠，严重者导致夫妻分居，出现感情危机，打鼾是睡眠时面颊肌肉松弛下颌骨凹下引起，由于阻塞了张开的气管破势气流从收缩的气管里通过，引发软组织震颤，产生打鼾噪声。

CN201620604329.3，止鼾控制装置及止鼾系统及CN201610383632.X，智能止鼾枕头及应用于智能止鼾枕头的止鼾方法虽然提供了两套不同的技术方案，但是其效果不佳，使用不方便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种智能止鼾系统。本实用新型作为一种新型电子产品，是满足人们的需要而设计的，能够有效的减少打鼾者的打鼾次数，对打鼾者的身体健康以及家人的睡眠质量有很大的提高。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种智能止鼾系统，包括电源线，用于与市电电连接，提供电能；

开关电源，与电源线电连接，控制电路的通断；

控制器，与开关电源电连接，作为执行机构的控制部；

马达驱动器，与控制器电连接并接收其指令执行动作，其安装于床体对应位置，用于驱动对应床板升降摆动，以调整睡姿；

USB接线器，与控制器电连接，用于扩展连接；

睡眠检测器，与USB接线器，实现与控制器的交互。

作为上述技术方案的进一步改进：

睡眠检测器其包括扣合设置的上塑料壳体及下塑料壳体；在上塑料壳体及下塑料壳体之间安装有带有侧拨动开关的PCBA线路板。

在上塑料壳体四个边角处设置有倒扣筋位，在下塑料壳体四角设置有凹槽，以与对应的倒扣筋位的固定间隙配合；

下塑料壳体与PCBA线路板采用可拆卸的固定螺纹连接，侧拨动开关设置于上塑料壳体与下塑料壳体的中间外侧，侧拨动开关在PCBA线路板中的开关上，通过上下直线拨动侧拨动开关来控制PCBA线路板的启动与关闭。

在PCBA线路板上有单片机MCU、比较器AMP、定时器timer、无线模块USART、液晶屏LED、电压转化电路及采音器MIC；

单片机MCU通过无线模块USART通讯有控制器。

单片机MCU分别电连接定时器timer的输出端、液晶屏LED的输入端；采音器MIC输出端连接有比较器AMP的输入端；定时器timer的输入端与比较器AMP的输出端电连接；

电压转化电路，采用电压转化芯片AS1360，将5V电压转化为3.3V供电， 3.3V电压给单片机MCU、采音器MIC、比较器AMP、定时器timer及无线模块USART进行供电；

USB供电外连接电压转化电路，外接电源，供电5V电压。

单片机MCU内置有中央处理器CPU、程序存储器Flash、数据存储器 SRAM、定时器/计时器、I/O口、看门狗、高速异步串行通讯端口UART、片内高精度R/C时钟及复位模块。

比较器AMP对采音器MIC采集到的声音信号转化为电信号再与设定的基准进行比较，通过定时器TS555采集声音信号时长，通过与设定声音时长进行比较，从而确定声音是否属于鼾声；

当确定了鼾声时，单片机MCU发出指令通过无线模块USART传输Anti Snore指令至控制器；

控制器接收指令后，通过马达驱动器驱动颈部床板对应的电机升降，驱动床体背部上升，进而调整睡姿阻止打鼾。

采音器MIC接入比较器AMP的接头P1输入；接头P1的端子MC+通过电容C9接三极管Q4的基极，三极管Q4发射极接地，在三极管Q4集电极与基极之间电连接有电阻R10；三极管Q4发射极通过电容C12接有集成电路U2 的IN1-端；

输入电压3.3V分别通过电阻R6接端子MC+，通过电阻R7接入三极管 Q4集电极，通过电阻R3接IN1-端；通过电阻R8接集成电路U2的端脚IN1+；

在集成电路U2中，端脚OUT1通过555-in-393-1接入定时器timer；端脚 VCC分别接入输入电压3.3V并通过电容C15接地，端脚IN1+通过串联电阻R11与R14接地，端脚GND接地，IN1-端通过电阻R13接地；端脚OUT2、 IN2-、IN2+电连接。

一种智能止鼾系统的电路结构，包括PCBA线路板；在PCBA线路板上有单片机MCU、比较器AMP、定时器timer、无线模块USART、液晶屏LED、电压转化电路及采音器MIC；

单片机MCU用于通过无线模块USART通讯控制器；

单片机MCU分别电连接定时器timer的输出端、液晶屏LED的输入端；采音器MIC输出端连接有比较器AMP的输入端；定时器timer的输入端与比较器AMP的输出端电连接；

电压转化电路，采用电压转化芯片AS1360，将5V电压转化为3.3V供电， 3.3V电压给单片机MCU、采音器MIC、比较器AMP、定时器timer及无线模块USART进行供电；

USB供电外连接电压转化电路，外接电源，供电5V电压。

作为上述技术方案的进一步改进：

单片机MCU内置有中央处理器CPU、程序存储器Flash、数据存储器 SRAM、定时器/计时器、I/O口、看门狗、高速异步串行通讯端口UART、片内高精度R/C时钟及复位模块；

比较器AMP对采音器MIC采集到的声音信号转化为电信号再与设定的基准进行比较，通过定时器TS555采集声音信号时长，通过与设定声音时长进行比较，从而确定声音是否属于鼾声；

当确定了鼾声时，单片机MCU发出指令通过无线模块USART传输Anti Snore指令至控制器；

控制器接收指令后，通过马达驱动器驱动颈部床板对应的电机升降，驱动床体背部上升，进而调整睡姿阻止打鼾；

采音器MIC接入比较器AMP的接头P1输入；接头P1的端子MC+通过电容C9接三极管Q4的基极，三极管Q4发射极接地，在三极管Q4集电极与基极之间电连接有电阻R10；三极管Q4发射极通过电容C12接有集成电路U2 的IN1-端；

输入电压3.3V分别通过电阻R6接端子MC+，通过电阻R7接入三极管 Q4集电极，通过电阻R3接IN1-端；通过电阻R8接集成电路U2的端脚IN1+；

在集成电路U2中，端脚OUT1通过555-in-393-1接入定时器timer；端脚 VCC分别接入输入电压3.3V并通过电容C15接地，端脚IN1+通过串联电阻 R11与R14接地，端脚GND接地，IN1-端通过电阻R13接地；端脚OUT2、 IN2-、IN2+电连接。

本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的各模块连接系统框图

图2为本实用新型的单片机内部电路连接图

图3为本实用新型的单片机外围结构框图

图4为本实用新型的比较器LM393外围电路连接图

图5为本实用新型的定时器TS555外围电路连接图

图6为本实用新型的无线模块A7105外围电路连接图

图7为本实用新型的电压转化芯片AS1360外围电路连接图

图8为本实用新型的系统连接图

图9为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1-9，本实施例的系统，集检测鼾声与防止鼾声一体，包括

电源线11，用于与市电电连接，提供电能；

开关电源12，与电源线11电连接，控制电路的通断；

控制器14，与开关电源12电连接，作为执行机构的控制部；

马达驱动器13，与控制器14电连接并接收其指令执行动作，其安装于床体对应位置，用于驱动对应床板升降摆动，以调整睡姿；

USB接线器15，与控制器14电连接，用于扩展连接；

睡眠检测器16，与USB接线器15，实现与控制器14的交互。

睡眠检测器16其包括扣合设置的上塑料壳体1及下塑料壳体2；在上塑料壳体1及下塑料壳体2之间安装有带有侧拨动开关3的PCBA线路板4；

在上塑料壳体1四个边角处设置有倒扣筋位，在下塑料壳体2四角设置有凹槽，以与对应的倒扣筋位的固定间隙配合；

下塑料壳体2与PCBA线路板4采用可拆卸的固定螺纹连接，侧拨动开关 3设置于上塑料壳体1与下塑料壳体2的中间外侧，侧拨动开关3在PCBA线路板4中的开关上，通过上下直线拨动侧拨动开关3来控制PCBA线路板4的启动与关闭，如图9所表示该产品结构示意图。

在电子控制方面，PCBA线路板4上有单片机MCU、比较器AMP、定时器timer、无线模块USART、液晶屏LED、电压转化电路及采音器MIC；

单片机MCU通过无线模块USART通讯有控制器14；

单片机MCU分别电连接定时器timer的输出端、液晶屏LED的输入端；采音器MIC输出端连接有比较器AMP的输入端；定时器timer的输入端与比较器AMP的输出端电连接；

电压转化电路，采用电压转化芯片AS1360,将5V电压转化为3.3V供电， 3.3V电压给单片机MCU、采音器MIC、比较器AMP、定时器timer及无线模块USART进行供电；

USB供电外连接电压转化电路，外接电源，供电5V电压。

各模块连接系统框图如图1所示。

单片机MCU内置有中央处理器CPU、程序存储器Flash、数据存储器 SRAM、定时器/计时器、I/O口、看门狗、高速异步串行通讯端口UART、片内高精度R/C时钟及高可靠复位模块。单片机外围电路连接图如图2所示，其图中文字内容不影响本实用新型的保护范围，单片机MCU选用型号为 STC15W408AS，单片机内部结构框图如图3所示。

比较器AMP选用型号为LM393，当人躺床上正常入睡并产生鼾声时，此时通过对采音器MIC采集到的声音信号转化为电信号再与设定的基准进行比较，通过定时器TS555采集声音信号时长，通过与设定声音时长进行比较，从而确定声音是否属于鼾声，当确定了鼾声时，单片机MCU发出指令通过无线模块USART传输Anti Snore指令至控制器14，控制器14接收指令后，通过马达驱动器13驱动颈部床板对应的电机升降，驱动床体背部上升，进而调整睡姿阻止打鼾。

采音器MIC接入比较器AMP的接头P1输入；接头P1的端子MC+通过电容C9接三极管Q4的基极，三极管Q4发射极接地，在三极管Q4集电极与基极之间电连接有电阻R10；三极管Q4发射极通过电容C12接有集成电路U2 的IN1-端；

输入电压3.3V分别通过电阻R6接端子MC+，通过电阻R7接入三极管 Q4集电极，通过电阻R3接IN1-端；通过电阻R8接集成电路U2的端脚IN1+；

在集成电路U2中，端脚OUT1通过555-in-393-1接入定时器timer；端脚VCC分别接入输入电压3.3V并通过电容C15接地，端脚IN1+通过串联电阻 R11与R14接地，端脚GND接地，IN1-端通过电阻R13接地；端脚OUT2、 IN2-、IN2+电连接，从而具有高精度、低能耗的比较数值。比较器LM393外围电路连接图如图4所示。

另外，定时器TS555外围电路连接图如图5所示。无线模块A7105外围电路连接图如图6所示。电压转化芯片AS1360外围电路连接图如图7所示。

本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种智能止鼾系统的电路结构，其特征在于：包括PCBA线路板(4)；在PCBA线路板(4)上有单片机MCU、比较器AMP、定时器timer、无线模块USART、液晶屏LED、电压转化电路及采音器MIC；

单片机MCU用于通过无线模块USART通讯控制器(14)；

单片机MCU分别电连接定时器timer的输出端、液晶屏LED的输入端；采音器MIC输出端连接有比较器AMP的输入端；定时器timer的输入端与比较器AMP的输出端电连接；

电压转化电路，采用电压转化芯片AS1360,将5V电压转化为3.3V供电，3.3V电压给单片机MCU、采音器MIC、比较器AMP、定时器timer及无线模块USART进行供电；

USB供电外连接电压转化电路，外接电源，供电5V电压。

2.根据权利要求1所述的智能止鼾系统的电路结构，其特征在于：单片机MCU内置有中央处理器CPU、程序存储器Flash、数据存储器SRAM、定时器/计时器、I/O口、看门狗、高速异步串行通讯端口UART、片内高精度R/C时钟及复位模块；

比较器AMP对采音器MIC采集到的声音信号转化为电信号再与设定的基准进行比较，通过定时器TS555采集声音信号时长，通过与设定声音时长进行比较，从而确定声音是否属于鼾声；

当确定了鼾声时，单片机MCU发出指令通过无线模块USART传输Anti Snore指令至控制器(14)；

控制器(14)接收指令后，通过马达驱动器(13)驱动颈部床板对应的电机升降，驱动床体背部上升，进而调整睡姿阻止打鼾；

采音器MIC接入比较器AMP的接头P1输入；接头P1的端子MC+通过电容C9接三极管Q4的基极，三极管Q4发射极接地，在三极管Q4集电极与基极之间电连接有电阻R10；三极管Q4发射极通过电容C12接有集成电路U2的IN1-端；

输入电压3.3V分别通过电阻R6接端子MC+，通过电阻R7接入三极管Q4集电极，通过电阻R3接IN1-端；通过电阻R8接集成电路U2的端脚IN1+；

在集成电路U2中，端脚OUT1通过555-in-393-1接入定时器timer；端脚VCC分别接入输入电压3.3V并通过电容C15接地，端脚IN1+通过串联电阻R11与R14接地，端脚GND接地，IN1-端通过电阻R13接地；端脚OUT2、IN2-、IN2+电连接。

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