一种用于老人监护的多功能控制电路的制作方法

本实用新型属于控制电路领域，特别涉及一种用于老人监护的电路。

背景技术：

随着社会的发展，我国已经渐渐步入老龄化社会，据专家预测，在2030年我国将进入人口拐点，死亡率会高于新生婴儿的出生率。根据国家统计局官方数据显示，2015年我国60岁以上老人占人口比例的16.1％，如何解决老人的养老问题，如何解决子女不在身边时医疗救助机构能够对老人进行及时有效的救助，如何在社会公共养老资源严重不足且商业养老产业不发达的情况下解决老人养老的问题，已经成为全社会都在关注的社会问题。

在老人监护监护领域，针对老人多功能监护问题，许多人提出了解决方案，例如在专利申请号为“201420784123.4”的专利申请文件中公开了一种用于提示老人服药的电路装置，包括主控芯片、用于自动识别病人是否正确的从取药窗口中取走药盒并将服完药后的空药盒正确放回的取药识别电路、用于驱动带有药盒的转盘转动的步进电机、用于在系统掉电后正常计时的时钟电路、用于显示当前时间和操作内容的显示屏、用于语音提示取药和服药步骤的语音电路、用于对装置进行设置和操作的按键电路，所述步进电机连接有驱动器，所述取药识别电路、驱动器、时钟电路、显示屏、语音电路以及按键电路均与主控芯片连接。该实用新型使用光敏电阻和发光二极管组成的取药识别电路过于简单，无法满足老人监护的多功能需求。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种实时监护老人，提醒其按照固定时间服药的控制电路。

本实用新型的另一个目的在于提供一种集成MP3播放节目、语音识别开关灯、电子时钟显示等多功能老人监护功能的控制电路。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供一种用于老人监护的多功能控制电路，该电路包括有控制用于实现全电路控制功能的控制模块，用于完成计时的时钟模块、主要用于发出声音提醒的MP3模块和主要用于显示提醒内容的显示模块，时钟模块、MP3模块和显示模块均与控制模块连接。

控制模块包括有主控芯片，主控芯片的具体型号为：ATMEGA16；时钟模块包括有时钟芯片，时钟芯片的具体型号为：HT1381；MP3模块包括有MP3芯片，MP3芯片的具体型号为：WT2000；显示模块中包括有显示驱动芯片和显示屏，显示驱动芯片与显示屏连接，显示驱动芯片的具体型号为TM1621。

ATMEGA16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATMEGA16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。选用ATMEGA16作为主控芯片，可利用其处理速度快、处理能力强的特点，高效处理其他模块输送的信息；HT1381是一款串行接口、带有计时器和秒表功能类别的时钟，选用HT1381作为时钟模块的核心芯片，可有效为控制模块提供时钟信息；WT2000是一款功能强大的新型高品质MP3录音芯片，该芯片支持多种音频文件格式，具备强大的播放功能，该MP3芯片还支持SPI-FLASH、TF卡和U盘等外部存储设备作为存储器，内置1W功放，方便直接驱动外部合适的喇叭；TM1621作为内存映像和多功能LCD驱动器，应用在本实用新型提供的技术方案中，可用于驱动LCD显示屏。

本控制电路在实际应用中，时钟模块为控制模块提供时钟信息，方便控制模块控制MP3和显示模块，控制实现服药定时、服药提醒功能，以便实时监护老人的健康状况。

该控制电路中还包括有电源模块，电源模块中包括有第一电源单元和第二电源单元，第一电源单元的输入端与外部12V电源电压连接，第一电源单元引出5V的第一电源输出端，第一电源单元中包括有第一稳压器，第一稳压器的具体型号为：MP1492；第二电源单元的输入端连接第一电源引出端，第二电源单元引出3.3V的第二电源输出端，第二电源单元中包括有第二稳压器，第二稳压器的具体型号为：AMS1117-3.3。通常的控制电路电源为12V，本控制电路中设置电源模块，且其中第一电源单元将12V外部电源转换为5V，可方便向电路中需要5V电源的电子元器件提供电源，而第二电源单元将5V电源转换为3.3V，可方便向电路中需要3.3V电源的电子元器件提供电源，整个电源模块为全电路分情况提供了合适、稳定的电源供应，保证了全电路正常工作。

MP3模块还包括有存储单元，存储单元中包括有存储芯片，存储芯片与MP3芯片连接，存储芯片的具体型号为：W25Q128FV。在本实用新型中，MP3芯片选用WT2000，而WT2000可还支持SPI-FLASH，本处设置W25Q128FV作为存储芯片，且W25Q128FV采用串行Nor flash外扩存储芯片W25Q128FV，该芯片支持标准/双线/四线SPI接口和QPI接口，支持STM32F7系列芯片的Quad-SPI接口，提供相应cube库例程，可完美支持MP3芯片。

MP3模块中还包括有扬声单元，扬声单元中包括有功放芯片和喇叭，功放芯片与MP3芯片连接，喇叭与功放芯片连接，功放芯片的具体型号为：TDA2522M。设置扬声单元，可将MP3模块中的音频播放出来，实现播放文艺音响节目功能，丰富老年人的娱乐生活。

该电路还包括有语音识别模块，语音识别模块的输入端与外部麦克风连接，语音识别模块的输出端与主控芯片连接，语音识别模块中包括有语音识别芯片，语音识别芯片的具体型号为：WTK6900。WTK6900支持多种采样率，其半米内语音识别率为90％，具备串口输出、IO输出和喇叭播放三种输出方式，且WTK6900可外挂SPI Flash作为其存储拓展。

该电路还包括有确认模块，所述确认模块中设置确认按键，所述确认按键的一端与电源模块连接，所述确认按键的另一端与主控芯片连接。

该电路还包括有报警模块，报警模块中包括有报警接口，报警接口中设置有第一引脚与第二引脚，第一引脚的与主控芯片连接，第二引脚接地；外部报警器通过报警接口与本控制电路连接。

该控制电路还包括有夜灯模块，夜灯模块中包括有发光二极管和第一三极管，发光二极管的阳极与第一三极管的发射极连接，发光二极管的阴极接地，第一三极管的基极与主控芯片连接，第一三极管的集电极与电源模块连接。设置夜灯模块，夜灯模块中的发光二极管可在控制主控芯片的控制下量灭。

在具体应用时，本控制电路可完成：1)控制模块与HT1361时钟模块、显示模块、MP3模块组合软件控制实现服药定时、服药提醒功能；2)主控芯片与确认模块组合实现服药确认功能；3)主控芯片与语音识别模块、MP3模块组合实现语音识别控制夜灯功能；4)控制模块与语音识别模块、MP3模块、功放模块组合实现语音识别控制播放文艺音响节目功能；5)控制模块与语音识别模块、MP3模块、功放模块、报警模块组合实现室内报警功能；6)控制模块与HT1361时钟模块、显示模块实现电子时钟功能。

本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，控制模块统筹运算并控制全电路，控制显示模块和MP3模块组合实现监护老人健康、提醒其按时吃药的功能。

附图说明

图1是本实用新型所实现控制电路的整体电路原理图。

图2是本实用新型所实现控制电路中A部分的局部放大图。

图3是本实用新型所实现控制电路中B部分的局部放大图。

图4是本实用新型所实现控制电路中C部分的局部放大图。

图5是本实用新型所实现控制电路中D部分的局部放大图。

图6是本实用新型所实现控制电路中E部分的局部放大图。

图7是本实用新型所实现控制电路中F部分的局部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

参见图1-7所示，本实用新型提供一种用于老人监护的多功能控制电路，该电路包括有控制用于实现全电路控制功能的控制模块，用于完成计时的时钟模块、主要用于发出声音提醒的MP3模块和主要用于显示提醒内容的显示模块，时钟模块、MP3模块和显示模块均与控制模块连接。

控制模块包括有主控芯片U4，主控芯片U4的具体型号为：ATMEGA16；时钟模块包括有时钟芯片U2，时钟芯片U2的具体型号为：HT1381；MP3模块包括有MP3芯片U1，MP3芯片U1的具体型号为：WT2000；显示模块中包括有显示驱动芯片U14和显示屏U15，显示驱动芯片U14与显示屏U15连接，显示驱动芯片U14的具体型号为TM1621。

ATMEGA16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATMEGA16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。选用ATMEGA16作为主控芯片U4，可利用其处理速度快、处理能力强的特点，高效处理其他模块输送的信息；HT1381是一款串行接口、带有计时器和秒表功能类别的时钟，选用HT1381作为时钟模块的核心芯片，可有效为控制模块提供时钟信息；WT2000是一款功能强大的新型高品质MP3录音芯片，该芯片支持多种音频文件格式，具备强大的播放功能，该MP3芯片还支持SPI-FLASH、TF卡和U盘等外部存储设备作为存储器，内置1W功放，方便直接驱动外部合适的喇叭；TM1621作为内存映像和多功能LCD驱动器，应用在本实用新型提供的技术方案中，可用于驱动LCD显示屏。

本控制电路在实际应用中，时钟模块为控制模块提供时钟信息，方便控制模块控制MP3和显示模块，控制实现服药定时、服药提醒功能，以便实时监护老人的健康状况。

该控制电路中还包括有电源模块，电源模块中包括有第一电源单元和第二电源单元，第一电源单元的输入端与外部12V电源电压连接，第一电源单元引出5V的第一电源输出端，第一电源单元中包括有第一稳压器U17，第一稳压器U17的具体型号为：MP1492；第二电源单元的输入端连接第一电源引出端，第二电源单元引出3.3V的第二电源输出端，第二电源单元中包括有第二稳压器U12，第二稳压器U12的具体型号为：AMS1117-3.3。通常的控制电路电源为12V，本控制电路中设置电源模块，且其中第一电源单元将12V外部电源转换为5V，可方便向电路中需要5V电源的电子元器件提供电源，而第二电源单元将5V电源转换为3.3V，可方便向电路中需要3.3V电源的电子元器件提供电源，整个电源模块为全电路分情况提供了合适、稳定的电源供应，保证了全电路正常工作。

MP3模块还包括有存储单元，存储单元中包括有存储芯片U3，存储芯片U3与MP3芯片U1连接，存储芯片U3的具体型号为：W25Q128FV。在本实用新型中，MP3芯片U1选用WT2000，而WT2000可还支持SPI-FLASH，本处设置W25Q128FV作为存储芯片，且W25Q128FV采用串行Nor flash外扩存储芯片W25Q128FV，该芯片支持标准/双线/四线SPI接口和QPI接口，支持STM32F7系列芯片的Quad-SPI接口，提供相应cube库例程，可完美支持MP3芯片。

MP3模块中还包括有扬声单元，扬声单元中包括有功放芯片U6和喇叭，功放芯片U6与MP3芯片U1连接，喇叭与功放芯片U6连接，功放芯片U6的具体型号为：TDA2522M。设置扬声单元，可将MP3模块中的音频播放出来，实现播放文艺音响节目功能，丰富老年人的娱乐生活。

该电路还包括有语音识别模块，语音识别模块的输入端与外部麦克风连接，语音识别模块的输出端与主控芯片U4连接，语音识别模块中包括有语音识别芯片U16，语音识别芯片U16的具体型号为：WTK6900。WTK6900支持多种采样率，其半米内语音识别率为90％，具备串口输出、IO输出和喇叭播放三种输出方式，且WTK6900可外挂SPI Flash作为其存储拓展。

该电路还包括有确认模块，所述确认模块中设置确认按键SW2，所述确认按键SW2的一端与电源模块连接，所述确认按键SW2的另一端与主控芯片连接。

该电路还包括有报警模块，报警模块中包括有报警接口J14，报警接口J14中设置有第一引脚与第二引脚，第一引脚的与主控芯片U4连接，第二引脚接地；外部报警器通过报警接口与本控制电路连接。

该控制电路还包括有夜灯模块，夜灯模块中包括有发光二极管和第一三极管，发光二极管的阳极与第一三极管Q1的发射极连接，发光二极管的阴极接地，第一三极管Q1的基极与主控芯片U4连接，第一三极管Q1的集电极与电源模块连接。设置夜灯模块，夜灯模块中的发光二极管可在控制主控芯片U4的控制下量灭。

在具体应用时，本控制电路可完成：1)控制模块与HT1361时钟模块、显示模块、MP3模块组合软件控制实现服药定时、服药提醒功能；2)主控芯片与确认模块组合实现服药确认功能；3)主控芯片与语音识别模块、MP3模块组合实现语音识别控制夜灯功能；4)控制模块与语音识别模块、MP3模块、功放模块组合实现语音识别控制播放文艺音响节目功能；5)控制模块与语音识别模块、MP3模块、功放模块、报警模块组合实现室内报警功能；6)控制模块与HT1361时钟模块、显示模块实现电子时钟功能。

本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，控制模块统筹运算并控制全电路，控制显示模块和MP3模块组合实现监护老人健康、提醒其按时吃药的功能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。