一种基于GPRS并具有指纹识别功能的理疗设备的制作方法

本实用新型涉及一种理疗设备，尤其涉及一种基于GPRS并具有指纹识别功能的理疗设备。

背景技术：

目前，人类的平均寿命虽然在延长，但是，一个不可争议的事实仍应引起人们的重视，即健康的寿命时间在缩短，许多疾病的患病年龄越来越小，如“十几岁、二十几岁就有高血压、高血脂，甚至有患癌症的”。其实，这往往是因为人们忽略了一个重要问题，人体就像机器一样，年复一年的磨损，总是有着老化磨损程度，即使没有症状，也处于亚健康状态，要保持健康，就需要对人体各项指标进行定期检测。检测设备多种多样，但现有的检测设备一般都只有单一功能，如心率检测、心电图检测、血压检测、血脂检测等等，并且这些检测结果仍需到专业医生那儿汇总后由医生进行判断，并作出相应的治疗。对于症状轻微，只需作些相应的理疗，以保持健康的状态，或者避免亚健康进一步发展的人们来说，经常要跑医院既费时又费力，而且常常最后得到的结果是不用治疗。市面上虽然也出现了一些理疗设备，但这些理疗设备输出的信号一般都是通过按键进行设定的，不能根据使用者当前的身体状态进行自动调整，因此理疗的准对性不强，使用不灵活，也不方便，影响理疗效果。

技术实现要素：

本实用新型主要解决原有理疗设备输出的信号一般都是通过按键进行设定的，不能根据使用者当前的身体状态进行自动调整，因此理疗的准对性不强，使用不灵活，也不方便，影响理疗效果的技术问题；提供一种基于GPRS并具有指纹识别功能的理疗设备，其能实时采集使用者的各项身体指标，根据使用者当前的身体状态自动调整理疗输出信号，因此理疗的准对性强，使用方便且灵活，理疗效果好。

本实用新型另一目的是提供一种基于GPRS并具有指纹识别功能的理疗设备，其能进行无线远程通讯，将采集到的使用者的各项身体指标无线发送到使用者的手机上或无线发送到医生的电脑、手机上，以便需要时可由医生作出专业的判断，如是继续理疗还是去医院进行专业治疗等等。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括中央处理单元、按键单元、显示单元、血氧脉搏检测单元、血压检测单元、体温检测单元、指纹识别单元、酸碱平衡控制单元和GPRS模块及为整个理疗设备提供工作电压的电源单元，按键单元、显示单元、血氧脉搏检测单元、血压检测单元、体温检测单元、指纹识别单元、酸碱平衡控制单元及GPRS模块分别和中央处理单元相连。通过按键单元进行工作状态设定或者进行使用者的身份设定，血氧脉搏检测单元实时检测使用者的心率血氧，血压检测单元实时检测使用者的血压，体温检测单元实时检测使用者的体温，上述数据都输送给中央处理单元，并送显示单元进行显示，同时中央处理单元对上述数据进行处理和综合分析，发出控制信号控制酸碱平衡控制单元的工作，酸碱平衡控制单元的输出信号作用于人体，并在人体内产生热效应、磁效应和化学效应，使人体细胞内外的电荷平衡，促进人体血液循环，净化血液，提高抗病能力。酸碱平衡控制单元在中央处理单元的控制下可产生不同强度的电压作用于人体，因此本实用新型能根据使用者当前的身体状态自动调整理疗输出信号，理疗的准对性强，使用方便且灵活，理疗效果好。而且中央处理单元通过GPRS模块还可远程连接相关的电脑或手机等移动终端，进行无线远程通讯，将采集到的使用者的各项身体指标无线发送到使用者的手机上或无线发送到医生的电脑、手机上，以便需要时可由医生作出专业的判断，如是继续理疗还是去医院进行专业治疗等等；通过指纹识别单元，能精准的识别每一位用户，能确保采集的数据和已录入的使用者身份对得上，对号入座，避免张冠李戴，发生错误。

作为优选，所述的体温检测单元包括温度传感器U1、运放U201、运放U202、运放U4和AD转换芯片U2，温度传感器U1采用TS118-3红外温度传感器，温度传感器U1的1脚经电阻R104和运放U201的同相输入端相连，运放U201的同相输入端经电阻R105接地，温度传感器U1的3脚经电阻R101及可变电阻CW1和运放U201的反相输入端相连，运放U201的反相输入端经电阻R102和电容C102的并联电路与运放U201的输出端相连，运放U201的输出端经电阻R103和电容C103的并联电路与运放U202的同相输入端相连，运放U202的反相输入端，一路经电阻R107接地，另一路经电阻R106和电容C104的并联电路与运放U202的输出端相连，运放U202的输出端和电阻R108的一端相连，电阻R108的另一端既经电容C105接地又和所述的AD转换芯片U2的输入端AIN0相连；温度传感器U1的2脚和电阻R201的一端相连，电阻R201的另一端既和电压+5V相连又经电容C201接地，温度传感器U1的4脚接地，温度传感器U1的2脚又经电阻R202及可变电阻CW2和运放U4的反相输入端相连，运放U4的反相输入端和运放U4的输出端之间连接有电容C202和电阻R203的并联电路，运放U4的同相输入端经电阻R204接电压5V，运放U4的输出端和电阻R205的一端相连，电阻R205的另一端既经电容C203接地又和所述的AD转换芯片U2的输入端AIN1相连；所述的AD转换芯片U2的输出端和所述的中央处理单元相连。人体会向外发射红外线，而发射功率正比于物体的表面温度，那么精确测量人体表面的红外线发射功率就能确定人的体温。TS118-3红外温度传感器应用微结构薄膜技术在硅底板上集成了许多个基于热电效应的热电偶，热电偶的热端和冷端之间用隔热的SNx隔膜隔开，热端的吸收区把引入的红外线转换成热量，而热电偶把热量成比例地转换成电压输出，然后通过运算放大器放大再经模数转换后将数据送给中央处理单元。

作为优选，所述的AD转换芯片U2采用ADS1115芯片，AD转换芯片U2的1脚、2脚及3脚均接地，AD转换芯片U2的4脚、5脚分别为AD转换芯片U2的输入端AIN0、输入端AIN1，AD转换芯片U2的8脚接电压+3V3，AD转换芯片U2的9脚、10脚分别经电阻R302、电阻R301接电压+3V3，AD转换芯片U2的9脚、10脚又分别和所述的中央处理单元相连。温度信号经运放U201、运放U202和运放U4放大后，再经ADS1115芯片模数转换后将数据送给中央处理单元。

作为优选，所述的酸碱平衡控制单元包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8和变压器T100；所述的中央处理单元的输出端CTL00经电阻R1和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极既经电阻R3和电压P12V相连又和三极管Q3的基极相连，三极管Q3的集电极接电压P12V，三极管Q1的发射极和三极管Q4的基极相连，三极管Q3的发射极及三极管Q4的集电极均和场效应管Q7的栅极相连，场效应管Q7的源极接地，场效应管Q7的漏极和变压器T100的1脚相连，三极管Q1的基极又经电阻R4接地，三极管Q4的发射极接地；所述的中央处理单元的输出端CTL01经电阻R2和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极既经电阻R6和电压P12V相连又和三极管Q6的基极相连，三极管Q6的集电极接电压P12V，三极管Q2的发射极和三极管Q5的基极相连，三极管Q6的发射极及三极管Q5的集电极均和场效应管Q8的栅极相连，场效应管Q8的源极接地，场效应管Q8的漏极和变压器T100的3脚相连，三极管Q2的基极又经电阻R5接地，三极管Q5的发射极接地；变压器T100的2脚接电压P12V，变压器T100的4脚及5脚作为酸碱平衡控制单元的两个信号输出脚分别连接一个极片或分别连接一个导电棒。人体酸碱平衡是指人体的酸碱度符合标准，这个酸碱度在身体各个位置的平衡指数是不同的。现代科学是用PH值来表示这个值，通常情况下，人体血液的PH标值在7.35～7.45之间，PH值低于7.4的就开始偏离健康酸碱度值，PH值低于7.35的会引起酸性中毒。本技术方案通过中央处理单元的两个输出端控制酸碱平衡控制单元的两个输入信号，当中央处理单元的输出端CTL00为高电平时场效应管Q7截止，中央处理单元的输出端CTL00为低电平时场效应管Q7导通；当中央处理单元的输出端CTL01为高电平时场效应管Q8截止，中央处理单元的输出端CTL01为低电平时场效应管Q8导通。中间是场效应管驱动电路，三极管Q3～三极管Q6起着射级跟随器的作用，使MOSFET永远不会被驱动到饱和区。通过不同的高低电平实现多种模式，通过改变占空比来改变强度，使输出的电流不同，作用于人体后，电流就会在人体内产生热效应、磁效应和化学效应，这样可以使人体细胞内外的电荷平衡，可为人体补充生命电能，达到理疗效果。

作为优选，所述的中央处理单元包括单片机U100，单片机U100采用C8051F020单片机。实现方便，性能可靠。

作为优选，所述的显示单元采用液晶显示屏，所述的血氧脉搏检测单元采用NJL5303R反射式光电传感器。显示清楚，显示内容丰富。NJL5303R反射式光电传感器利用血液中的血红蛋白容易吸收绿色等特定波长的光的特性，用LED照射手指，通过捕捉面部表面绿色成分的亮度变化来检测脉搏。同时通过测量红外光和红光的反射光来检测动脉血的血氧饱和度。

作为优选，所述的指纹识别单元采用AFM31半导体指纹识别传感器。AFM31半导体指纹识别传感器，具有体积小、功耗低、接口简单、可靠性高、指纹模板小（496字节）、大容量指纹识别（2000枚指纹识别响应时间小于1.5秒）等优点，可以非常方便将其嵌入用户系统，组成满足需求的指纹识别产品。尤其具备自学习功能，指纹识别过程中，最新提取的指纹特征值识别成功后将该特征值融合到指纹数据库中，方便下次利用。该模块支持UART和USB通讯接口，安装和使用都很方便。

本实用新型的有益效果是：能实时采集使用者的各项身体指标，根据使用者当前的身体状态自动调整酸碱平衡控制单元输出信号的强度，因此理疗的准对性强，使用方便且灵活，理疗效果好。而且通过GPRS模块实现无线远程通讯，将采集到的使用者的各项身体指标无线发送到使用者的手机上或无线发送到医生的电脑、手机上，以便需要时可由医生作出专业的判断，如是继续理疗还是去医院进行专业治疗等等，具有很好的跟踪性。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图；

图2是本实用新型中中央处理单元的一种电路原理图；

图3是本实用新型中酸碱平衡控制单元的一种电路原理图；

图4是本实用新型中体温检测单元的一种电路原理图。

图中1.中央处理单元，2.按键单元，3.显示单元，4.血氧脉搏检测单元，5. 血压检测单元，6.体温检测单元，7.酸碱平衡控制单元，8.GPRS模块，9.电源单元，10.指纹识别单元。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于GPRS并具有指纹识别功能的理疗设备，如图1所示，包括中央处理单元1、按键单元2、显示单元3、血氧脉搏检测单元4、血压检测单元5、体温检测单元6、酸碱平衡控制单元7、指纹识别单元10和GPRS模块8及为整个理疗设备提供工作电压的电源单元9，按键单元2、显示单元3、血氧脉搏检测单元4、血压检测单元5、体温检测单元6、酸碱平衡控制单元7、指纹识别单元10及GPRS模块8分别和中央处理单元1相连。

如图2、图3所示，中央处理单元1包括单片机U100，单片机U100采用C8051F020单片机；酸碱平衡控制单元7包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8和变压器T100；单片机U100的75脚和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极既经电阻R3和电压P12V相连又和三极管Q3的基极相连，三极管Q3的集电极接电压P12V，三极管Q1的发射极和三极管Q4的基极相连，三极管Q3的发射极及三极管Q4的集电极均和场效应管Q7的栅极相连，场效应管Q7的源极接地，场效应管Q7的漏极和变压器T100的1脚相连，三极管Q1的基极又经电阻R4接地，三极管Q4的发射极接地；单片机U100的74脚和电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极既经电阻R6和电压P12V相连又和三极管Q6的基极相连，三极管Q6的集电极接电压P12V，三极管Q2的发射极和三极管Q5的基极相连，三极管Q6的发射极及三极管Q5的集电极均和场效应管Q8的栅极相连，场效应管Q8的源极接地，场效应管Q8的漏极和变压器T100的3脚相连，三极管Q2的基极又经电阻R5接地，三极管Q5的发射极接地；变压器T100的2脚接电压P12V，变压器T100的4脚及5脚作为酸碱平衡控制单元7的两个信号输出脚分别连接一个极片以作用于人体。

如图4所示，体温检测单元6包括温度传感器U1、运放U201、运放U202、运放U4和AD转换芯片U2，温度传感器U1采用TS118-3红外温度传感器，AD转换芯片U2采用ADS1115芯片，温度传感器U1的1脚经电阻R104和运放U201的同相输入端相连，运放U201的同相输入端经电阻R105接地，温度传感器U1的3脚经电阻R101及可变电阻CW1和运放U201的反相输入端相连，运放U201的反相输入端经电阻R102和电容C102的并联电路与运放U201的输出端相连，运放U201的输出端经电阻R103和电容C103的并联电路与运放U202的同相输入端相连，运放U202的反相输入端，一路经电阻R107接地，另一路经电阻R106和电容C104的并联电路与运放U202的输出端相连，运放U202的输出端和电阻R108的一端相连，电阻R108的另一端既经电容C105接地又和AD转换芯片U2的4脚相连；温度传感器U1的2脚和电阻R201的一端相连，电阻R201的另一端既和电压+5V相连又经电容C201接地，温度传感器U1的4脚接地，温度传感器U1的2脚又经电阻R202及可变电阻CW2和运放U4的反相输入端相连，运放U4的反相输入端和运放U4的输出端之间连接有电容C202和电阻R203的并联电路，运放U4的同相输入端经电阻R204接电压5V，运放U4的输出端和电阻R205的一端相连，电阻R205的另一端既经电容C203接地又和AD转换芯片U2的5脚相连；AD转换芯片U2的1脚、2脚及3脚均接地，AD转换芯片U2的8脚接电压+3V3，AD转换芯片U2的9脚、10脚分别经电阻R302、电阻R301接电压+3V3，AD转换芯片U2的9脚、10脚又分别和单片机U100的56脚、55脚相连。

本实施例中，显示单元3采用液晶显示屏，血氧脉搏检测单元4采用NJL5303R反射式光电传感器，指纹识别单元10采用AFM31半导体指纹识别传感器，GPRS模块使用华为的GTM900-B模块，该模块具有体积小巧，性能突出等优点，主要有GSM基带处理器、GSM射频模块、FLASH、ZIF连接器、天线接口、供电模块六个部分组成。它需要插入SIM卡使用，将其串口与单片机U100的串口相连，将接收的短信命令传送给单片机，然后进行数据处理，而且单片机也可以实现对GTM900-B模块的控制。

通过指纹识别单元，能精准的识别每一位用户，既能限止使用者，又能确保采集的数据和已录入的使用者身份对得上，对号入座，避免张冠李戴，发生错误。血氧脉搏检测单元实时检测使用者的心率血氧，血压检测单元实时检测使用者的血压，体温检测单元实时检测使用者的体温，上述数据都输送给中央处理单元，并送显示单元进行显示，同时中央处理单元对上述数据进行处理和综合分析，发出控制信号控制酸碱平衡控制单元的工作，酸碱平衡控制单元通过不同的高低电平实现多种模式，通过改变占空比来改变强度，使输出的电压、电流不同，作用于人体后，电压、电流就会在人体内产生热效应、磁效应和化学效应，这样可以使人体细胞内外的电荷平衡，促进人体血液循环，净化血液，可为人体补充生命电能，提高抗病能力，达到理疗效果。

酸碱平衡控制单元在中央处理单元的控制下可产生不同强度信号，因此本实用新型能根据使用者当前的身体状态自动调整理疗输出信号，理疗的准对性强，理疗效果好。而且通过GPRS模块还可远程连接相关的电脑或手机等移动终端，进行无线远程通讯，将采集到的使用者的各项身体指标无线发送到使用者的手机上或无线发送到医生的电脑、手机上，以便需要时可由医生作出专业的判断，如是继续理疗还是去医院进行专业治疗等等，使用更加灵活和方便。