一种单片机控制的智能登山手杖的制作方法

本实用新型涉及一种登山手杖，具体来说是一种单片机控制的智能登山手杖。

背景技术：

近年来，随着经济的飞快发展，人们的生活质量越来越高，开始更加注重运动的乐趣，登山运动就是运动方式一种体现，手杖当然是登山途中不可以缺少的工具，然而传统的手杖只能辅助登山，并不具备定位、指南、迷失报警、听音乐、照明灯、防遗失等功能。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种单片机控制的智能登山手杖。

本实用新型所采用的技术方案是：

1.一种单片机控制的智能登山手杖，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、执行模块、电源模块；所述主控模块包括STM32F103控制器(9)、键盘输入(5)、显示屏(1)、TF卡(6)；所述检测模块包括温湿度传感器(12)、气压计(15)、磁力计(14)、A/D转换器(13)；所述通信模块包括GSM模块(7)、蓝牙模块(8)、GPS模块(21)；所述执行模块包括蜂鸣器(4)和发光二极管(2)；所述电源模块包括锂电池(10)、充放电模块(11)、太阳能电池板(16)；其中温湿度传感器(12)、气压计(15)、磁力计(14)与AD转换器(13)相连，AD转换器(13)与STM32F103控制器(9)相连，GSM模块(7)、蓝牙模块(8)、GPS模块(21)、键盘输入(5)、显示屏(1)、TF卡(6)、蜂鸣器(4)、发光二极管(2)、锂电池(10)分别与STM32F103控制器(9)相连，充放电模块(11)分别与太阳能电池板(16)和锂电池(10)相连。

2.所述的主控模块中控制器使用的是STM32F103型号单片机，STM32F103集成DMA控制器、AD/DA转换器、快速I/O口和多种通信端口，内置电源管理电路，功率低，运行速度快，能够很好的完成各模块之间的高速通信，更好的完成预期的功能。

3.所述的检测模块中温湿度传感器(12)使用的型号是DHT11，气压计(13)使用的型号是BMP085，磁力计(13)使用的型号是HMC5883L，A/D转换器(13)使用的型号是PCF8591，该检测模块可以测量到环境中的温湿度、所处高度、方向的信息，并通过A/D转换器(13)将模拟信号转换成数字信号传送给主控制器，主控制器将这些信息在显示屏(1)上面显示出来。

4.所述的通信模块中GSM模块(7)使用的型号是GPRS-MG301-V1，蓝牙模块(8)使用的型号是HC-06，GPS模块(21)使用的型号是ATK-NEO-6M，该通信模块中GPS模块(21)可以实时定位用户所在的位置、行程、行驶速度、时间通过蓝牙模块(8)发送到用户的手机，还可以将检测模块的测量信息发送到用户的手机，并且当用户迷失时可以通过手杖的GSM模块(7)向外发送紧急短信，当手杖丢失时，可以向手杖发送相应的短信，手杖就会自动获取当 前所处的位置信息并发送给用户手机，同样，手机和手杖在蓝牙模块(8)连接的情况下时，当手机脱离用户的距离超出蓝牙模块(8)的连接范围时，手杖也会及时报警。

5.所述的主控模块中键盘输入(5)采用的是8个独立按键，分别为“总开关”、“灯光开关”、“灯光亮度调节”、“音乐播放器开关”、“音乐响度调节”、“上一曲”、“下一曲”、“紧急救援按键”，所述的显示屏(1)使用的是0.96寸的OLED显示模块，该模块具有可显示汉字，控制简单的优点。

6.所述的执行模块中使用蜂鸣器(4)来实现发声和报警，使用发光二极管(2)来实现照明的功能。

7.所述的电源模块中使用锂电池(10)对该手杖进行供电，充放电模块(11)使用的型号是TP4056，使用该模块可以实现对移动设备充电，并使用太阳能电池板(16)来对锂电池进行充电。

与现有手杖相比，本实用新型的优益效果是：

本实用新型采用温湿度传感器、气压计、磁力计实时采集环境中温湿度、所处高度、方向的信息，并通过A/D转换器，将这些模拟信号转换成数字信号送到STM32F103控制器进行处理，并在屏幕上面显示这些信息，同时将这些信息通过蓝牙的方式传送到手机显示；当用户处于紧急状况时可以向外发送报警信息和所在的位置信息，并可以播放音乐、照明灯、手机防盗、手杖防丢的功能；该手杖充分利用太阳能并可以给移动设备充电，真正实现了登山手杖的智能化。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是本实用新型装置的原理示意图。

附图中的标号为：1显示屏；2发光二极管；3GPS天线；4蜂鸣器；5键盘输入；6TF卡；7GSM模块；8蓝牙模块；9STM32F103控制器；10锂电池；11充放电模块；12温湿度传感器；13A/D转换器；14磁力计；15气压计；16太阳能电池板；17防滑硅胶套；18伸缩机械开关；19高度伸缩杆；20防滑减震垫。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的说明：

如图1所示，一种单片机控制的智能登山手杖，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、执行模块、电源模块；所述主控模块包括STM32F103控制器(9)、键盘输入(5)、显示屏(1)、TF卡(6)；所述检测模块包括温湿度传感器(12)、气压计(15)、磁力计(14)、A/D转换器(13)；所述通信模块包括GSM模块(7)、蓝牙模块(8)、GPS模块(21)；所述执行模块包括蜂鸣器(4)和发光二极管(2)；所述电源模块包括锂电池(10)、充放电模块(11)、太阳 能电池板(16)；其中温湿度传感器(12)、气压计(15)、磁力计(14)与AD转换器(13)相连，AD转换器(13)与STM32F103控制器(9)相连，GSM模块(7)、蓝牙模块(8)、GPS模块(21)、键盘输入(5)、显示屏(1)、TF卡(6)、蜂鸣器(4)、发光二极管(2)、锂电池(10)分别与STM32F103控制器(9)相连，充放电模块(11)分别与太阳能电池板(16)和锂电池(10)相连。

所述的检测模块中温湿度传感器、气压计、磁力计和A/D转换器分别安装在(12)(15)(14)(13)所示的位置，该检测模块可以实时检测环境中的温湿度、所处高度、方向的信息，并将这些模拟信息通过A/D转换器(13)转换成数字信息发送到STM32F103控制器(9)进行处理处理完成的信息在显示屏(1)上面显示，并通过蓝牙模块(8)传送到手机显示。

所述主控模块中STM32F103控制器安装在(9)所示位置，显示屏安装在(1)所示位置，键盘输入安装在(5)所示位置，TF卡安装在(6)所示位置，TF卡(6)用于存储歌曲文件，用于播放；所述的执行模块中蜂鸣器安装在(4)所示位置，用于报警和播放音乐，发光二极管安装在(2)所示位置，用于夜晚照明灯的作用。

所述通信模块中GSM模块安装在(7)所示位置，蓝牙模块安装在(8)所示位置，GPS模块安装在(21)所示位置，该通信模块可以实时定位用户所在的位置，并将用户的位置、行程、行速发送到用户的手机，并且当用户处于紧急状况时，可以向外将自己所处的位置和报警信息发送出去，当手杖丢失时，可以发送短信到手杖，手杖就会将自己所处的位置发送到用户手机，当手机丢失的距离超出蓝牙的连接范围时，手杖也会自动报警。

所述的执行模块中蜂鸣器安装在(4)所示位置，发光二极管安装在(2)所示位置，该模块有播放音乐、报警和照明灯的作用。

所述的电源模块中锂电池安装在(10)所示的位置，充放电模块安装在(11)所示位置，太阳能电池板安装在(16)所示的位置，该模块可以将太阳能转换成电能进行储存和使用，并可以给移动设备充电。

如图2所示，本实用新型一种单片机控制的智能登山手杖的具体工作过程是：

本实用新型在启动时，用户通过“总开关”按键启动手杖，屏幕上面会显示“蓝牙未连接”的字样，用户可以打开手机蓝牙来和蓝牙模块(8)进行配对，配对码由程序指定；检测模块会实时检测环境中的温湿度、气压大小、方向信息传送到STM32F103控制器(9)进行处理，处理后得到温湿度、所处高度、方向的信息在屏幕上面显示，并实时的通过蓝牙模块(8)发送到手机显示。

本实用新型装置操作时，用户可以通过控制“灯光开关”键打开照明灯，并可以通过“灯光亮度调节”键控制灯光的亮度，亮度设为9级，每按一下，灯光加强一级，到最亮的时候再按一下灯光变为最暗，同时在屏幕上面显示当前的级数；同样用户可以通过“音 乐播放开关”键打开音乐播放器，通过“上一曲”、“下一曲”按键实现歌曲的切换，并可以通过“音乐响度调节”键控制音乐声音的响度大小，响度设为9级，没按一下，响度加强一级，到最响的时候再按一下响度变为最小，同样也会在屏幕上显示当前的级数。

本实用新型装置在工作的时候，GPS模块(21)会实时记录用户的行程、位置、时间和行速的信息用通过蓝牙的方式发送到手机，并且当用户迷失的时候，可以通过“紧急救援开关”键来实现将自己的所在的位置和救援信号发送出去；当用户手杖遗失的时候，可以通过手机向手杖发送指定的短信，手杖接收到特定的短信后，就会将自身所在的位置通过短信发送给指定的手机；同样当手机和手杖在蓝牙连接的情况下时，手机远离手杖的距离超出蓝牙模块(8)的连接范围时，手杖也会自动报警，从而实现了手杖和手机的防丢失。

本实用新型装置在使用的时候，手杖会利用太阳能电池板(16)自动给手杖的锂电池(10)充电，同时还可以给移动设备充电；本手杖为了适应不同对手杖高度不同需求的人，设置了高度伸缩杆(19)，用户可以按下“高度伸缩开关”按键，便可以手动伸缩手杖，确定高度后，松开按键，手杖高度固定；手杖的中间偏上位置设置了防滑硅胶套(17)，方便用户在不使用的时候携带，底部设置防滑减震垫(20)，有防滑减震的效果。