基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，包括單片機(jī)控制模塊、單片機(jī)顯示模塊和多個(gè)超聲波模塊，超聲波模塊測(cè)量距離輸出到單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)控制模塊根據(jù)距離給出休息指令給單片機(jī)顯示模塊進(jìn)行顯示。
【專利說(shuō)明】
基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于測(cè)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)實(shí)生活總存在一些打擾，比如病房、集體宿舍、酒店以及敬老院等場(chǎng)所，有人在休息時(shí)還有一些其他人來(lái)串門甚至大聲喧嘩。傳統(tǒng)方法是張貼一些標(biāo)語(yǔ)，諸如“病人正在休息”、“禁止大聲喧嘩”之類。但傳統(tǒng)方法中無(wú)法判斷人是否在休息，因此休息場(chǎng)所貼出的告示(病人正在休息)可能是錯(cuò)誤的。
[0003]現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)睡眠或者休息狀態(tài)技術(shù)平臺(tái)，使用較多的有以ARM9核心處理器作為處理平臺(tái)設(shè)計(jì)的針對(duì)老年人的睡眠感知系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由溫度、濕度、壓力、脈搏等傳感器進(jìn)行人體參量以及環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄⒋罅康臄?shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點(diǎn)，通過(guò)均值方差遞推算法實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人睡眠的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及相應(yīng)控制。該方法可以較準(zhǔn)確的判斷睡眠狀態(tài)，但由于該方法使用傳感器較多，所需監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)較多，在實(shí)施成本上以及數(shù)據(jù)處理上所需花費(fèi)較大。且目前的睡眠或休息狀態(tài)監(jiān)測(cè)多為單一的感知，而未與免擾系統(tǒng)連接。市場(chǎng)上已有一些針對(duì)老年人的睡眠監(jiān)測(cè)智能床墊，但是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只是用來(lái)分析老人的睡眠，并沒(méi)有用于老年人的免擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]目前人們的休息質(zhì)量普遍不高，在休息時(shí)，總會(huì)受到來(lái)自各方面的打擾。比如酒店及宿舍，當(dāng)用戶在休息時(shí)，會(huì)有訪客來(lái)打擾。現(xiàn)有的技術(shù)中，沒(méi)有利用人的休息狀態(tài)設(shè)計(jì)一種靈活智能的免擾提示設(shè)備。為了緩解這種狀況，系統(tǒng)將首先獲取人是否在休息并將這個(gè)休息狀態(tài)發(fā)送給免擾設(shè)備。如果人在休息將休息狀態(tài)顯示在房間門的液晶幕上，提醒房間訪客。
[0006]技術(shù)方案
[0007]—種基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，其特征在于包括單片機(jī)控制模塊、單片機(jī)顯示模塊和多個(gè)超聲波模塊;所述的單片機(jī)控制模塊包括第一單片機(jī)和第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊;所述的單片機(jī)顯示模塊包括第二單片機(jī)、第二NRF24L01無(wú)線通信模塊和顯示屏；多個(gè)超聲波模塊測(cè)量物體與超聲波模塊之間的距離，將測(cè)量的距離通過(guò)I/O輸出到第一單片機(jī)，第一單片機(jī)根據(jù)距離波動(dòng)來(lái)判斷物體是否在移動(dòng)；如果第一單片機(jī)判斷物體沒(méi)有移動(dòng)，第一單片機(jī)通過(guò)I/O給第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊輸出靜止?fàn)顟B(tài)指令，第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊將靜止?fàn)顟B(tài)指令通過(guò)無(wú)線射頻發(fā)送到第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊，第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊通過(guò)I/O將靜止?fàn)顟B(tài)指令輸出到第二單片機(jī)，第二單片機(jī)控制顯示屏顯示靜止?fàn)顟B(tài)。
[0008]所述的超聲波模塊替換為手環(huán)、智能床墊或壓力傳感器。
[0009]所述的單片機(jī)為STM32F103RCT6。
[0010]所述的多個(gè)為3?6個(gè)。
[0011]有益效果
[0012]本發(fā)明提出的一種基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，可以自動(dòng)顯示用戶正在休息，達(dá)到了智能免擾的功能。
[0013]1.采用了開放式、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^(guò)拓展接口和協(xié)議來(lái)接入市場(chǎng)上不同的睡眠監(jiān)測(cè)裝置，如手環(huán)、智能床墊等；
[0014]2.設(shè)計(jì)了基于用戶狀態(tài)感知的自適應(yīng)免擾服務(wù)機(jī)制。使得手機(jī)免擾模式更加適應(yīng)相應(yīng)的人群(如酒店住客、宿舍學(xué)生等)；
[0015]3.低成本。該一套手工搭建的系設(shè)備其成本在80元左右，批量化生產(chǎn)其成本將更低，具有一定的市場(chǎng)推廣性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1本發(fā)明框圖
[0017]圖2睡眠分期曲線
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0019]如圖1所示，基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備包括單片機(jī)控制模塊、單片機(jī)顯示模塊和3個(gè)超聲波模塊;3個(gè)超聲波模塊分別與單片機(jī)控制模塊通過(guò)I/O 口連接，單片機(jī)控制模塊與單片機(jī)顯示模塊通過(guò)NRF24L01無(wú)線通信模塊進(jìn)行信號(hào)連接。
[0020]單片機(jī)控制模塊包括第一單片機(jī)和第一NRF24L01無(wú)線通信模塊，兩者之間通過(guò)I/O 口連接；單片機(jī)顯示模塊包括第二單片機(jī)、第二NRF24L01無(wú)線通信模塊和顯示屏，第二NRF24L01無(wú)線通信模塊和顯示屏分別通過(guò)I/O 口與第二單片機(jī)連接。
[0021]3個(gè)超聲波模塊從床頭到床尾等間距安裝在床上或床邊，用來(lái)測(cè)量人與超聲波模塊之間的距離，將測(cè)量的距離通過(guò)I/o輸出到第一單片機(jī)，第一單片機(jī)根據(jù)距離波動(dòng)來(lái)判斷人是否在休息:如果多個(gè)超聲波模塊的距離波動(dòng)同時(shí)滿足O?5cm，則人為休息狀態(tài)。
[0022]如果第一單片機(jī)判斷人為休息狀態(tài)，第一單片機(jī)通過(guò)I/O給第一NRF24L01無(wú)線通信模塊輸出休息狀態(tài)指令，第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊將休息狀態(tài)指令通過(guò)無(wú)線射頻發(fā)送到第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊，第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊通過(guò)I/O將休息狀態(tài)指令輸出到第二單片機(jī)，第二單片機(jī)控制顯示屏顯示休息狀態(tài)。
[0023]本發(fā)明的單片機(jī)選用的核心微處理器STM32F103RCT6是基于Cortex-M3內(nèi)核的32位增強(qiáng)型閃存微處理器。CorteX-M3內(nèi)核的設(shè)計(jì)集高性能、低功耗、實(shí)時(shí)應(yīng)用、具有競(jìng)爭(zhēng)性價(jià)格于一體，滿足嵌入式領(lǐng)域的要求。STM32F103RCT6最高工作頻率可達(dá)72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器(高達(dá)512KB的閃存和64KB的SRAM)，豐富的增強(qiáng)I/O端口，4個(gè)通用16位定時(shí)器和2個(gè)PffM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口: 2個(gè)I2C，3個(gè)SPI，2個(gè)I2S，I個(gè)SD1，5個(gè)USART，I個(gè)USB和I個(gè)CAN。其豐富的片上資源大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件，降低了設(shè)計(jì)成本。
[0024]如圖2所示，休息狀態(tài)算法是對(duì)睡眠分期算法的改進(jìn)。人在睡眠的不同時(shí)期，處于的狀態(tài)不同，傳感器采集到的信息不同。本圖中給出了距離和壓力兩種信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，其特征在于包括單片機(jī)控制模塊、單片機(jī)顯示模塊和多個(gè)超聲波模塊;所述的單片機(jī)控制模塊包括第一單片機(jī)和第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊;所述的單片機(jī)顯示模塊包括第二單片機(jī)、第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊和顯示屏;多個(gè)超聲波模塊測(cè)量物體與超聲波模塊之間的距離，將測(cè)量的距離通過(guò)I/O輸出到第一單片機(jī)，第一單片機(jī)根據(jù)距離波動(dòng)來(lái)判斷物體是否在移動(dòng)；如果第一單片機(jī)判斷物體沒(méi)有移動(dòng)，第一單片機(jī)通過(guò)I/O給第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊輸出靜止?fàn)顟B(tài)指令，第一 NRF24L01無(wú)線通信模塊將靜止?fàn)顟B(tài)指令通過(guò)無(wú)線射頻發(fā)送到第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊，第二 NRF24L01無(wú)線通信模塊通過(guò)I/O將靜止?fàn)顟B(tài)指令輸出到第二單片機(jī)，第二單片機(jī)控制顯示屏顯示靜止?fàn)??τ O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，其特征在于所述的超聲波模塊替換為手環(huán)、智能床墊或壓力傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，其特征在于所述的單片機(jī)為STM32F103RCT6。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單片機(jī)的智能免擾設(shè)備，其特征在于所述的多個(gè)為3?6個(gè)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205485447SQ201620041632
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日
【發(fā)明人】周康, 張文斌, 石國(guó)偉, 李帥, 張慧紅
【申請(qǐng)人】西北工業(yè)大學(xué)