一种人体智能保健保暖系统的制作方法

本实用新型涉及一种保健设备，尤其是一种用于人体的智能保健保暖系统。

背景技术：

油田采矿、军队交警、铁路公路、房产建设等户外工作人员，在秋季和冬季工作环境恶劣且时间长；自行车、电动车、摩托车出行人群在冬季寒冷天气行车艰难。老年人体质较弱，秋冬季节，受凉、风寒感冒可能引起慢性支气管炎和哮喘等疾病。运动少且久坐的人员，可能引起的腰部疼痛，患上腰间盘突出、腰部软组织挫伤。不少地区的学生取暖设备极少，上课期间无法取暖冬季户外旅行者面对严寒冷冻的环境，裹着又大又厚棉袄或羽绒服，给行动带来不便，取暖特别困难。女性例假期间腹部容易受凉，会感觉沉重隐痛。夏季气温高，蚊虫很多，且易传染疾病。怎样有效预防和缓解以上症状呢？

目前，罕见电热随身取暖设备，大多只是简陋笨重的发热单品。人们在冬季对取暖设备依赖性强，市场还难以找到适合上述人群急需的随身防寒保暖及保健设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种人体智能保健保暖系统。

实施本实用新型所采用的技术方案是， 包括控制模块、电源模块、通信模块、采集模块、保健模块，

所述控制模块包括单片机，用于接收采集模块的信息并控制保健模块；

所述电源模块用于供电；

所述通信模块包括手机，手机和控制模块相互通信；

所述采集模块用于检测发热模块、人体以及环境的信息；并将信息传送给控制模块；

所述保健模块分布于人体的周围，包括发热模块、按摩模块、驱蚊模块中的一种或多种模块，具有取暖或按摩或驱蚊的一种或多种功能。

进一步，所述采集模块包括温度传感器，用于采集环境温度。

进一步，所述采集模块包括声音传感器，用于采集环境声音。

进一步，所述发热模块包括碳膜发热片。

进一步，所述电源模块是锂电池。

进一步，所述保健模块镶嵌于人体的服装内。

本实用新型的有益效果是，发热模块或按摩模块能提供适宜的热源，轻巧安全，可以使旅游者行动自如，一身轻松；适应老年人群。按人体感温部位，将发热片安装在衣服上，让发热片或红外电极贴片与人体感温部分或穴位一一对应，能有效地预防和缓解疲劳和炎症。根据人体周围蚊子信息，驱蚊模块将发射超声波，驱赶蚊子。小型化，便于携带，可拆卸和扩充。操作方面，可进行功能切换，要据人的需要在按摩和取暖间进行选择。利用无线通信功能，根据实际需要用手机进行设置和操作。控制方面，手机APP交互，震动提醒。信息数字化，利用单片机进行信息处理。

适用性。随身发热模块针对头颈部、腹部、手掌部和脚掌部设计专用发热片，镶嵌在帽子、衣服、手套和鞋垫内、体感舒适，行动灵活无阻。把发热片缝制或通过魔术粘无损安装实现贴身取暖，实现简单安装，快速拆卸，通过预留发热接口能实现快速扩展。适应人群多。整个系统体积小巧，安装简单方便、续航时间长、手机APP交互，震动提醒，可拆卸和级联电池设计，性价比高。

智能化。利用手机操作平台，设计按键或蓝牙链接，采用手机APP控制本系统三大功能模块：发热模块和按摩模块和驱蚊模块，智能地实现语音或按键两种启动方式。这样，人机交互操作更加直观简洁。在平台上开发自有的安全加密和高可靠的通讯协议，专门的APP管理软件使人机交互智能化，同时实现本系统特有的震动提醒功能，能在无手机情况下实现低电压提醒，自动恒温、快速加热等多种预设模式。能智能地判断蚊子是否飞到人身上。

轻巧化。定制发热片做成贴身布型、占用体积小，核心电路部件采用超薄设计，电源使用方形聚合物锂电池，将大大减少体积。这样，随身发热系统整体体积得到优化，将与衣物有机结合，显得轻巧得体，定制的快速防呆接口能实现不分方向快速连接。

长续航。高能锂电池可提供系统长达10小时的恒温工作时间。

本系统整体贴身取暖，便于携带，能防呆可快拆卸；电池可更换也可级联，大容量锂电池能保障长时间续航；设计专用发热片，可魔术粘贴固定。用户使用更加简单方便，又保证系统的安全可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图。

图2是电源模块实施例电路图。

图3是通讯模块蓝牙实施例电路图。

图4是采集模块实施例电路图。

图5是驱蚊模块实施例电路图。

具体实施方式

下面结合图1、图2、图3、图4、图5，对实施例进行详细说明，本实施例主要包括控制模块1、电源模块2、发热模块8、通信模块3、采集模块4、按摩模块7。

电源模块2，采用高密能锂电池为整个系统供电。

采集模块4，其主要包括温度传感器5和声音传感器10，用于采集环境温度，检测发热模块8、人体9各部位所形成的温度信息，传送给单片机。声音传感器10用于接收蚊子声音信息，并传给单片机。

控制模块1，由单片机组成，将根据当前人体温度和环境温度信息控制发热模块8工作，产生稳定可调的热源，使人体的温度保持在26^oC-30^oC之间。采用反馈电路，适应环境的变化，实现长时间的可靠发热取暖，让不同的使用者感觉舒适。单片机将根据当前人体周围蚊子声音信息，控制驱蚊模块产生高于20kHz的超声波，让蚊子受到振动而难受，蚊子避而远离人体，保护人体不受蚊虫叮咬。

利用按键或蓝牙链接手机APP来控制发热模块8或按摩模块7或驱蚊模块，实现更加简便的人机交互操作。设计温度闭环、过流、短路保护、欠压保护、负载开路保护、电池充放管理控制电路，将实现发热系统低功耗、高可靠性等功能，提高安全性，实现长达10小时恒温。设计电池座，可更换锂电池，并支持电池级联扩容。电池组和控制器体积小，本系统中安装快拆防呆接口，使用软硅胶线连接本系统中各部件，实现无痕安装，挂在皮带上。

通信模块3，可以将当前系统状态及人体各部位温度信息及蚊子声音信息发送给手机，手机和单片机相互通信，使用者可以在手机上控制系统的工作模式。

发热模块8，由碳膜发热片构成，碳膜发热片为专用发热片，被做成定制布型，分布于手掌、脚掌、腹部、颈部等部位，通过接口连接到腰带上的控制器上，由控制器自动检测控制，向各部位发热片输送脉冲式电流，发热片把电能转换成热能而发热，实现快速持续恒定加热，可实现长达10小时的恒温。碳膜发热片缝制在内衬中，实现贴身取暖。

碳膜发热片由导电发热碳膜制成。导电发热碳膜即电热膜，采用进口高分子超导纳米碳黑、助剂、固化剂等混合聚乙烯材料制成，体积电阻可在10²Ω·cm至10⁴Ω·cm之间调整。电热膜表面光滑，电阻值均匀稳定，挠性好，柔软可任意曲折，耐磨性能优良，不生锈，不电蚀，具有良好的加工性能等优点。在人体随身发热系统中，碳膜发热片为发热体，辐射热能，让人体温暖。电热膜为纯电阻电路，热效率高，除一小部分损失（2%），绝大部分（98%）被转化成热能。另外电热膜低温辐射的热量，具有透射性，波长为8.97微米，这种红外线对人体的健康有益，是一种“生命光波”，人体易吸收后，能扩张微血管，促进血液循环和新陈代谢，增强免疫力。

按摩模块7，将起到对人体局部或全身进行调节和理疗的作用。将人体穴位信息即人体所需的物理因子，经模数转换后，转变为数字信息，输入单片机，单片机识别后，根据人的需要由按摩模块输出相应低频电流脉冲，对穴位进行按摩。人体的肌肉、神经、器官和组织中的细菌活动都会产生微弱的电流，这种电流是由人体中的一种生物电子变化而成的，生物电子有序的运动就会产生生物体所特有的生物电子，生物电子在人的整个生命过程中不断地运动，总是在不平衡中维持着相对平衡。当生物电子不平衡时，人的经络会混乱，从而导致不适和疼痛。这种生物电子就称为人体所需的物理因子。按摩模块输出低频彷生电流，经远红外线电极贴片，产生远红外光波，渗入人的皮肤下，对人体体表穴位直接刺激、抑制交感神经，扩张微血管，加速血液循环，改善局部血液供给，增强肌肉组织的活力，让新陈代谢的废物和炎性物质向外排放能力加快，起到消炎的作用。通过皮层干扰和闸门机制对人体局部有止痛的功能，同时通过血液循环激发血清中的内啡肽含量的增加，起到镇痛的作用。低频彷生电流将刺激人的神经肌肉，让神经兴奋和肌肉收缩，产生运动效应，起到缓解疲劳的作用。

碳膜发热片被做成定制布型后，可按客户的要求安装在衣服内衬中。内衬的结构包括发热衣里布、防寒填充物层和发热衣面布。发热衣里布、防寒填充物层和发热衣面布由内至外依次层叠后形成发热衣本体，且发热衣里布与防寒填充物层之间的间隙均匀分布有发热片，该发热片加热后将朝向人体一侧的热量辐射至人体。在发热衣里布与防寒填充物层之间均匀分布有发热片，由于其背面具有防寒填充物，能有效的减低发热电路向服装外部散发热量，减低热能损失，进一步提升了防寒效果与热能应用率。

以下是各模块的进一步说明：

控制模块1，由以单片机为核心，单片机的型号为STC89C51RC-PLCC，增加外围电路（如模数转换电路）构成。

电源模块2，由两节大容量锂电池串联组成，向整个系统提供电能，供电由两节串联大容量锂电池组成,为整个系统提供电源。

通信模块3，蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备之间的短距离数据交换（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。蓝牙是一个标准的无线通讯协议，基于设备低成本的收发器芯片，传输距离短、功耗低。蓝牙使用跳频技术，将传输的数据分割成数据包，通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1 MHz。由于设备使用无线电通讯系统，他们没有实际可见通信线缆相连。蓝牙串口模块就是使用单片机的TX ,RX与蓝牙模块通信，单片机通过TX发送数据给蓝牙模块，然后蓝牙模块在通过蓝牙协议把数据发送出去。蓝牙模块与Android的通信方式使用spp协议。spp协议（Serial Port Profile）能在蓝牙设备之间创建串口进行数据传输。

通过蓝牙通信模块和Android手机进行通信，把人体随身发热系统当前的系统状态发送到手机，便于使用者了解当前系统的状态，可通过手机修改系统设置。

采集模块4，实现发热片、人体温度和穴位信息和蚊子声音信息的采集，为控制模块1提供人体部位实时信息。温度传感器5采用热敏电阻反馈，具有体积小，成本低，抗干扰能力强，精确度高的特点。 声音传感器10能识别蚊子的声音，将实时感知蚊子飞近人体信息。

发热模块8，负责各部位加热，内嵌温度传感器。加热模块采用碳膜加热原理，碳膜加热片具有体积小、形变能力强、发热快、效率高等特点。使之能够镶嵌在薄手套或鞋垫内几乎对触感、行动无影响。使用寿命长。

按摩模块7，单片机接收人体穴位信息，PWM调节占空比后，输出不同的低频彷生脉冲电流，让外围电路进行波形组合，经红外线电极贴片，按人体需求直接刺激各个不同的穴位，让消费者切实体会到按摩的真实感觉。

对于蚊子较多的情况，则需增设驱蚊模块，单片机接收到蚊子飞近人体信息时，单片机启动驱蚊模块，驱蚊模块产生频率在21kHz的超声波信号，让咬人的蚊子避而离开。

采用手机操作平台，在平台上开发自有的安全加密和高可靠的通讯协议，使用APP管理软件，使人机交互更加直观智能，同时本系统具有震动提醒功能、能在无手机情况下实现低电压提醒等多种预设模式。设计语音或按键开户启发热模块或按摩模块。

整机无高压设计、采用错相算法控制，软启动设计，有效抑制峰值电流对电池、控制板的冲击.保障寿命,平衡充的设计将有效解决锂电池串联容量不均匀问题，实现9-20V极宽的充电输入和循环检测，避免无负载输出的危险性，完整的曲线温度控制算法保证温度的精确性。