基于单片机的智能免扰设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于单片机的智能免扰设备，包括单片机控制模块、单片机显示模块和多个超声波模块，超声波模块测量距离输出到单片机控制模块，单片机控制模块根据距离给出休息指令给单片机显示模块进行显示。
【专利说明】
基于单片机的智能免扰设备
技术领域
[0001 ]本发明属于测控领域，具体涉及一种基于单片机的智能免扰设备。
【背景技术】
[0002]现实生活总存在一些打扰，比如病房、集体宿舍、酒店以及敬老院等场所，有人在休息时还有一些其他人来串门甚至大声喧哗。传统方法是张贴一些标语，诸如“病人正在休息”、“禁止大声喧哗”之类。但传统方法中无法判断人是否在休息，因此休息场所贴出的告示(病人正在休息)可能是错误的。
[0003]现有的监测睡眠或者休息状态技术平台，使用较多的有以ARM9核心处理器作为处理平台设计的针对老年人的睡眠感知系统，该系统主要由温度、湿度、压力、脉搏等传感器进行人体参量以及环境参数的数据采集，通过无线传输的方式将大量的数据传送给汇聚节点，汇聚节点通过串口协议将数据传送给汇聚节点，通过均值方差递推算法实现对老年人睡眠的实时监测及相应控制。该方法可以较准确的判断睡眠状态，但由于该方法使用传感器较多，所需监测的数据较多，在实施成本上以及数据处理上所需花费较大。且目前的睡眠或休息状态监测多为单一的感知，而未与免扰系统连接。市场上已有一些针对老年人的睡眠监测智能床垫，但是监测数据只是用来分析老人的睡眠，并没有用于老年人的免扰。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题
[0005]目前人们的休息质量普遍不高，在休息时，总会受到来自各方面的打扰。比如酒店及宿舍，当用户在休息时，会有访客来打扰。现有的技术中，没有利用人的休息状态设计一种灵活智能的免扰提示设备。为了缓解这种状况，系统将首先获取人是否在休息并将这个休息状态发送给免扰设备。如果人在休息将休息状态显示在房间门的液晶幕上，提醒房间访客。
[0006]技术方案
[0007]—种基于单片机的智能免扰设备，其特征在于包括单片机控制模块、单片机显示模块和多个超声波模块;所述的单片机控制模块包括第一单片机和第一 NRF24L01无线通信模块;所述的单片机显示模块包括第二单片机、第二NRF24L01无线通信模块和显示屏；多个超声波模块测量物体与超声波模块之间的距离，将测量的距离通过I/O输出到第一单片机，第一单片机根据距离波动来判断物体是否在移动；如果第一单片机判断物体没有移动，第一单片机通过I/O给第一 NRF24L01无线通信模块输出静止状态指令，第一 NRF24L01无线通信模块将静止状态指令通过无线射频发送到第二 NRF24L01无线通信模块，第二 NRF24L01无线通信模块通过I/O将静止状态指令输出到第二单片机，第二单片机控制显示屏显示静止状态。
[0008]所述的超声波模块替换为手环、智能床垫或压力传感器。
[0009]所述的单片机为STM32F103RCT6。
[0010]所述的多个为3?6个。
[0011]有益效果
[0012]本发明提出的一种基于单片机的智能免扰设备，可以自动显示用户正在休息，达到了智能免扰的功能。
[0013]1.采用了开放式、网络化的系统体系结构。可通过拓展接口和协议来接入市场上不同的睡眠监测装置，如手环、智能床垫等；
[0014]2.设计了基于用户状态感知的自适应免扰服务机制。使得手机免扰模式更加适应相应的人群(如酒店住客、宿舍学生等)；
[0015]3.低成本。该一套手工搭建的系设备其成本在80元左右，批量化生产其成本将更低，具有一定的市场推广性。
【附图说明】
[0016]图1本发明框图
[0017]图2睡眠分期曲线
【具体实施方式】
[0018]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0019]如图1所示，基于单片机的智能免扰设备包括单片机控制模块、单片机显示模块和3个超声波模块;3个超声波模块分别与单片机控制模块通过I/O 口连接，单片机控制模块与单片机显示模块通过NRF24L01无线通信模块进行信号连接。
[0020]单片机控制模块包括第一单片机和第一NRF24L01无线通信模块，两者之间通过I/O 口连接；单片机显示模块包括第二单片机、第二NRF24L01无线通信模块和显示屏，第二NRF24L01无线通信模块和显示屏分别通过I/O 口与第二单片机连接。
[0021]3个超声波模块从床头到床尾等间距安装在床上或床边，用来测量人与超声波模块之间的距离，将测量的距离通过I/o输出到第一单片机，第一单片机根据距离波动来判断人是否在休息:如果多个超声波模块的距离波动同时满足O?5cm，则人为休息状态。
[0022]如果第一单片机判断人为休息状态，第一单片机通过I/O给第一NRF24L01无线通信模块输出休息状态指令，第一 NRF24L01无线通信模块将休息状态指令通过无线射频发送到第二 NRF24L01无线通信模块，第二 NRF24L01无线通信模块通过I/O将休息状态指令输出到第二单片机，第二单片机控制显示屏显示休息状态。
[0023]本发明的单片机选用的核心微处理器STM32F103RCT6是基于Cortex-M3内核的32位增强型闪存微处理器。CorteX-M3内核的设计集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体，满足嵌入式领域的要求。STM32F103RCT6最高工作频率可达72MHz，内置高速存储器(高达512KB的闪存和64KB的SRAM)，丰富的增强I/O端口，4个通用16位定时器和2个PffM定时器，还包含标准和先进的通信接口: 2个I2C，3个SPI，2个I2S，I个SD1，5个USART，I个USB和I个CAN。其丰富的片上资源大大简化了系统硬件，降低了设计成本。
[0024]如图2所示，休息状态算法是对睡眠分期算法的改进。人在睡眠的不同时期，处于的状态不同，传感器采集到的信息不同。本图中给出了距离和压力两种信息。
【主权项】
1.一种基于单片机的智能免扰设备，其特征在于包括单片机控制模块、单片机显示模块和多个超声波模块;所述的单片机控制模块包括第一单片机和第一 NRF24L01无线通信模块;所述的单片机显示模块包括第二单片机、第二 NRF24L01无线通信模块和显示屏;多个超声波模块测量物体与超声波模块之间的距离，将测量的距离通过I/O输出到第一单片机，第一单片机根据距离波动来判断物体是否在移动；如果第一单片机判断物体没有移动，第一单片机通过I/O给第一 NRF24L01无线通信模块输出静止状态指令，第一 NRF24L01无线通信模块将静止状态指令通过无线射频发送到第二 NRF24L01无线通信模块，第二 NRF24L01无线通信模块通过I/O将静止状态指令输出到第二单片机，第二单片机控制显示屏显示静止状??τ O2.根据权利要求1所述的基于单片机的智能免扰设备，其特征在于所述的超声波模块替换为手环、智能床垫或压力传感器。3.根据权利要求1或2所述的基于单片机的智能免扰设备，其特征在于所述的单片机为STM32F103RCT6。4.根据权利要求1或2所述的基于单片机的智能免扰设备，其特征在于所述的多个为3?6个。
【文档编号】G05B19/042GK205485447SQ201620041632
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】周康, 张文斌, 石国伟, 李帅, 张慧红
【申请人】西北工业大学