脸部肌肤图像及生物电阻获取装置的制作方法

本实用新型涉及皮肤检测领域，特别涉及一种脸部肌肤图像及生物电阻获取装置。

背景技术：

传统的皮肤检测系统比对分析的数据条件较少，分析的精准程度较低；系统都是单机版，无法自动更新本机数据库及分析条件；系统无法识别当前是否接触皮肤，造成皮肤分析数据精准度较低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能提高皮肤分析数据精准度的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种脸部肌肤图像及生物电阻获取装置，包括USB转TTL电路、集线器电路、运算放大器电路、模数转换电路和单片机控制电路，所述USB转TTL电路与所述单片机控制电路连接、用于USB与TTL电平信号的转换，所述集线器电路与所述USB转TTL电路连接、用于对接收到的信号进行再生整形放大，并实现USB节点一分多的功能，所述集线器电路还与平板电脑连接，所述运算放大器电路与所述USB转TTL电路连接、用于把微小信号放大，所述模数转换电路分别与所述运算放大器电路和单片机控制电路连接、用于把所述运算放大器电路的模拟信号转换为数字信号。

在本实用新型所述的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置中，所述USB转TTL电路包括USB转串口芯片、第一电容、第三电容和第一晶振，所述第一电容的一端分别与所述第一晶振的一端和USB转串口芯片的第七引脚连接，所述第一电容的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第一晶振的另一端和USB转串口芯片的第八引脚连接，所述USB转串口芯片的第十六引脚连接直流电源。

在本实用新型所述的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置中，所述集线器电路包括第十五电容、第十七电容、第二晶振、第七电阻、第五电阻、第十二电阻、第二十一电容、第二十电容、第十五滑动变阻器、第十九电容、第十四电阻、第九电阻、第十一电阻、第八电阻、第十八电容、第六电阻、第十电阻和集线器，所述第十五电容的一端和第十七电容的一端均接地，所述第十五电容的另一端分别与所述第二晶振的一端和第七电阻的一端连接，所述第十七电容的另一端分别与所述第二晶振的另一端和第七电阻的另一端连接，所述集线器的第二引脚通过所述第五电阻接地，所述集线器的第十四引脚分别与所述第十二电阻和第二十一电容的一端连接，所述第二十一电容的另一端接地，所述集线器的第十五引脚分别与所述第二十电容的正极和第十五滑动变阻器的一端连接，所述第二十电容的负极接地，所述集线器的第十六引脚分别与所述第十九电容的正极和第十四电阻的一端连接，所述第十九电容的负极接地，所述集线器的第十七引脚分别与所述第九电阻的一端和第十一电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述第十四电阻的另一端连接，所述第十一电阻的另一端接地，所述集线器的第二十一引脚通过所述第八电阻分别与所述第十八电容的一端、第六电阻的一端和第十电阻的一端连接，所述第十八电容的另一端与所述第十电阻的另一端均接地，所述集线器的第二十七引脚与所述USB转串口芯片的第六引脚连接，所述集线器的第二十八引脚与所述USB转串口芯片的第五引脚连接。

在本实用新型所述的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置中，所述运算放大器电路包括第十五滑动变阻器、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第十九电容、第二十电容、第二十一电容和运算放大器，所述运算放大器的第一引脚和第二引脚均与所述第十九电阻连接，所述运算放大器的第三引脚分别与所述第二十一电阻的一端、第十六电阻的一端和第十五滑动变阻器的一固定端连接，所述第十六电阻的另一端接地，所述第十五滑动变阻器的滑动端接地，所述运算放大器的第四引脚分别与所述第二十电阻的一端、第十九电容的一端和第二十三电阻的一端连接，所述第二十电阻的另一端连接所述直流电源，所述第十九电容的另一端接地，所述第二十一电阻的另一端分别与所述第二十三电阻的另一端、第二十电容的一端、第二十四电阻的一端和第二十八电阻的一端连接，所述第二十电容的另一端和第二十八电阻的另一端均接地，所述第二十四电阻的另一端与所述运算放大器的第五引脚连接，所述运算放大器的第六引脚和第七引脚均与所述第二十七电阻的一端连接，所述运算放大器的第八引脚分别与所述第二十六电阻的一端和第二十九电阻的一端连接，所述第二十九电阻的另一端通过所述第二十一电容接地，所述第二十六电阻的另一端与所述运算放大器的第九引脚连接，所述运算放大器的第十引脚分别与所述第二十二电阻的一端和第二十七电阻的另一端连接，所述第二十二电阻的另一端接地，所述运算放大器的第十一引脚接地。

在本实用新型所述的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置中，所述模数转换电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十二电容、第九电阻、第十一电阻、第十三电阻、第十三电容、第十五电容、第十六电容、第十电阻、第十二电阻、第十四电阻、第三晶振、第十四电容、第十七电容、第十七电阻、第十八电阻、第十八电容、第二十五电阻、模数转换器和基准电压源，所述第六电阻的一端与所述第二十九电阻的另一端连接，所述第六电阻的另一端分别与所述第七电阻的一端、第十二电容的一端和模数转换器的第七引脚连接，所述模数转换器的第八引脚分别与所述第七电阻的另一端、第十二电容的另一端和第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端接地，所述模数转换器的第六引脚分别与所述第九电阻的一端、第十一电阻的一端和第十三电容的一端连接，所述模数转换器的第十一引脚分别与所述第十一电阻的另一端、第十三电容的另一端和第十三电阻的一端连接，所述第十三电阻的另一端接地，所述模数转换器的第五引脚分别与所述第十电阻的一端和第十二电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端与所述第十七电阻的一端连接，所述模数转换器的第二引脚分别与所述第十四电阻的一端、第三晶振的一端和第十四电容的一端连接，所述模数转换器的第三引脚分别与所述第十四电阻的另一端、第三晶振的另一端和第十七电容的一端连接，所述第十四电容的另一端与所述第十七电容的另一端均接地；

所述第十七电阻的另一端分别与所述基准电压源的第八引脚、第十八电容的一端和第十八电阻的一端连接，所述第十八电阻的另一端与所述模数转换器的第九引脚连接，所述第十八电容的另一端分别与所述第二十五电阻的一端和基准电压源的第四引脚连接并接地，所述第二十五电阻的另一端与所述模数转换器的第十引脚连接。

在本实用新型所述的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置中，所述单片机控制电路包括按键开关、第十六电容、第十三电阻、第四晶振、第二十三电容、第二十四电容、单片机、第一发光二极管、第二二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述按键开关的一端和第十六电容的正极均连接所述直流电源，所述按键开关的另一端分别与所述第十六电容的负极、第十三电阻的一端和单片机的第四引脚连接，所述第十三电阻的另一端接地，所述单片机的第十四引脚分别与所述第四晶振的一端和第二十三电容的一端连接，所述单片机的第十五引脚分别与所述第四晶振的另一端和第二十四电容的一端连接，所述第二十三电容的另一端和第二十四电容的另一端均接地，所述单片机的第三十八引脚连接所述直流电源，所述单片机的第一引脚与所述模数转换器的第十二引脚连接，所述单片机的第四十引脚与所述模数转换器的第四引脚连接，所述单片机的第四十三引脚与所述模数转换器的第一引脚连接，所述单片机的第四十二引脚与所述模数转换器的第十四引脚连接，所述单片机的第四十四引脚与所述模数转换器的第十三引脚连接，所述单片机的第四十一引脚与所述第十二电阻的另一端连接；

所述第一发光二极管的阴极分别与所述单片机的第七引脚和USB转串口芯片的第三引脚连接，所述第一发光二极管的阳极与所述第一电阻的一端连接，所述第二二极管的阴极与所述USB转串口芯片的第二引脚连接，所述第二二极管的阳极分别与所述单片机的第五引脚和第三发光二极管的阴极连接，所述第三发光二极管的阳极与所述第二电阻的一端连接，所述第四发光二极管的阴极接地，所述第四发光二极管的阳极与所述第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端、第二电阻的另一端和第三电阻的另一端均连接所述直流电源。

实施本实用新型的脸部肌肤图像及生物电阻获取装置，具有以下有益效果：由于设有USB转TTL电路、集线器电路、运算放大器电路、模数转换电路和单片机控制电路，本实用新型与现有技术相比，通过增加皮肤接触的识别功能，对皮肤分析引入4D的检测方式，因此能提高皮肤分析数据精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型脸部肌肤图像及生物电阻获取装置一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中USB转TTL电路的电路原理图；

图3为所述实施例中集线器电路的电路原理图；

图4为所述实施例中运算放大器电路的电路原理图；

图5为所述实施例中模数转换电路的电路原理图；

图6为所述实施例中单片机控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型脸部肌肤图像及生物电阻获取装置实施例中，该脸部肌肤图像及生物电阻获取装置的结构示意图如图1所示。图1中，该脸部肌肤图像及生物电阻获取装置包括USB转TTL电路1、集线器电路2、运算放大器电路3、模数转换电路4和单片机控制电路5，其中，USB转TTL电路1与单片机控制电路5连接、用于USB与TTL电平信号的转换，集线器电路2与USB转TTL电路1连接、用于对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上，即实现USB节点一分多的功能，集线器电路2还与平板电脑连接，USB转TTL电路1用于保证单片机控制电路5与平板电脑通过USB通信。运算放大器电路3与USB转TTL电路1连接、用于把微小信号放大，也就是实现对小信号电流放大的作用。模数转换电路4分别与运算放大器电路3和单片机控制电路5连接、用于把运算放大器电路3的模拟信号转换为数字信号。

单片机控制电路5用于处理外围电路信号，包括与USB的通信、采集经过模数转换后的数字信号。单片机控制电路5用于对整个硬件系统电路的逻辑运算处理，采集皮肤生物电阻值，并与上位机系统进行数据交互。本实用新型与现有技术相比，通过增加皮肤接触的识别功能，对皮肤分析引入4D的检测方式，因此能提高皮肤分析数据精准度。本实用新型可以实现水油平衡、毛孔清洁、皮肤敏感、色素分解、肌底抗衰等皮肤状态的分析。

图2为本实施例中USB转TTL电路的电路原理图，图2中，该USB转TTL电路1包括USB转串口芯片U1、第一电容C1、第三电容C3和第一晶振Y1，其中，第一电容C1的一端分别与第一晶振Y1的一端和USB转串口芯片U1的第七引脚连接，第一电容C1的另一端与第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第一晶振Y1的另一端和USB转串口芯片U1的第八引脚连接，USB转串口芯片U1的第十六引脚连接直流电源VCC。第一电容C1、第三电容C3和第一晶振Y1作为USB转串口芯片U1的时钟振荡电路，单片机控制电路5的信息通过USB转串口芯片U1的第二引脚/第三引脚与上位机系统交互；上位机系统的信息通过USB总线经过USB转串口芯片U1的第五引脚/第六引脚与单片机控制电路5交互。

图3为本实施例中集线器电路的电路原理图，图3中，集线器电路2包括第十五电容C15、第十七电容C17、第二晶振Y2、第七电阻R7、第五电阻R5、第十二电阻R12、第二十一电容C21、第二十电容C20、第十五滑动变阻器R15、第十九电容C19、第十四电阻R14、第九电阻R9、第十一电阻R11、第八电阻R8、第十八电容C18、第六电阻R6、第十电阻R10和集线器U2，其中，第十五电容C15的一端和第十七电容C17的一端均接地，第十五电容C15的另一端分别与第二晶振Y2的一端和第七电阻R7的一端连接，第十七电容C17的另一端分别与第二晶振Y2的另一端和第七电阻R7的另一端连接，集线器U2的第二引脚通过第五电阻R5接地GND，集线器U2的第十四引脚分别与第十二电阻R12和第二十一电容C21的一端连接，第二十一电容C21的另一端接地GND。

集线器U2的第十五引脚分别与第二十电容C20的正极和第十五滑动变阻器R15的一端连接，第二十电容C20的负极接地GND，集线器U2的第十六引脚分别与第十九电容C19的正极和第十四电阻R14的一端连接，第十九电容C19的负极接地GND，集线器U2的第十七引脚分别与第九电阻R9的一端和第十一电阻R11的一端连接，第九电阻R9的另一端与第十四电阻R14的另一端连接，第十一电阻R11的另一端接地GND，集线器U2的第二十一引脚通过第八电阻R8分别与第十八电容C18的一端、第六电阻R6的一端和第十电阻R10的一端连接，第十八电容C18的另一端与第十电阻R10的另一端均接地GND，集线器U2的第二十七引脚与USB转串口芯片U1的第六引脚连接，集线器U2的第二十八引脚与USB转串口芯片U1的第五引脚连接。

集线器电路2实现USB节点一转多的功能，USB转串口芯片U1的第五引脚/第六引脚通过集线器U2的USB节点连接的USB总线。

图4为本实施例中运算放大器电路的电路原理图，图4中，该运算放大器电路3包括第十五滑动变阻器R15、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21和运算放大器U5，其中，运算放大器Y5的第一引脚和第二引脚均与第十九电阻R19连接，运算放大器U5的第三引脚分别与第二十一电阻R21的一端、第十六电阻R16的一端和第十五滑动变阻器R15的一固定端连接，第十六电阻R16的另一端接地GND，第十五滑动变阻器R15的滑动端接地GND，运算放大器U5的第四引脚分别与第二十电阻R21的一端、第十九电容C19的一端和第二十三电阻R23的一端连接。

第二十电阻R20的另一端连接直流电源VCC，第十九电容C19的另一端接地，第二十一电阻R21的另一端分别与第二十三电阻R23的另一端、第二十电容C20的一端、第二十四电阻R24的一端和第二十八电阻R28的一端连接，第二十电容C20的另一端和第二十八电阻R28的另一端均接地GND，第二十四电阻R24的另一端与运算放大器U5的第五引脚连接，运算放大器U5的第六引脚和第七引脚均与第二十七电阻R27的一端连接，运算放大器U5的第八引脚分别与第二十六电阻R26的一端和第二十九电阻R29的一端连接，第二十九电阻R29的另一端通过第二十一电容C21接地GND，第二十六电阻R26的另一端与运算放大器U5的第九引脚连接，运算放大器U5的第十引脚分别与第二十二电阻R22的一端和第二十七电阻R27的另一端连接，第二十二电阻R22的另一端接地GND，运算放大器U5的第十一引脚接地GND。

第二十三电阻R23和第二十七电阻R27作为分压电阻，把直流电源VCC分压成0.5VCC，电流流过第二十四电阻R24后进入运算放大器U5的第五引脚，运算放大器U5的第一路和第二路运放组成两路电压跟随器，两路电压跟随器的输出分别接入运算放大器U5的第三路运放的U+和U-端，第二十六电阻R26作为运算放大器U5的第三路运放的负反馈电阻，电压信号最终从第二十九电阻R29输出。

图5为本实施例中模数转换电路的电路原理图，图5中，该模数转换电路4包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第十二电容C12、第九电阻R9、第十一电阻R11、第十三电阻R13、第十三电容C13、第十五电容C15、第十六电容C16、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十四电阻R14、第三晶振Y3、第十四电容C14、第十七电容C17、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十八电容C18、第二十五电阻R25、模数转换器U4和基准电压源U6，第六电阻R6的一端与第二十九电阻R29的另一端连接，第六电阻R6的另一端分别与第七电阻R7的一端、第十二电容C12的一端和模数转换器U4的第七引脚连接，模数转换器U4的第八引脚分别与第七电阻R7的另一端、第十二电容C12的另一端和第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接地，模数转换器U4的第六引脚分别与第九电阻R9的一端、第十一电阻R11的一端和第十三电容C13的一端连接。

模数转换器U4的第十一引脚分别与第十一电阻R11的另一端、第十三电容C13的另一端和第十三电阻R13的一端连接，第十三电阻R13的另一端接地，模数转换器U4的第五引脚分别与第十电阻R10的一端和第十二电阻R12的一端连接，第十电阻R10的另一端与第十七电阻R17的一端连接，模数转换器U4的第二引脚分别与第十四电阻R14的一端、第三晶振Y3的一端和第十四电容C14的一端连接，模数转换器U4的第三引脚分别与第十四电阻R14的另一端、第三晶振Y3的另一端和第十七电容C17的一端连接，第十四电容C14的另一端与第十七电容C17的另一端均接地GND。

第十七电阻R17的另一端分别与基准电压源U6的第八引脚、第十八电容C18的一端和第十八电阻R18的一端连接，第十八电阻R18的另一端与模数转换器U4的第九引脚连接，第十八电容C18的另一端分别与第二十五电阻R25的一端和基准电压源U6的第四引脚连接并接地GND，第二十五电阻R6的另一端与模数转换器U4的第十引脚连接。

第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十八电容C18、第二十五电阻R25、基准电压源U6作为基准电压源部分，为模数转换器U4提供2.5V的直流电压源；第十四电容C14、第十七电容C17、第十四电阻R14和第三晶振Y3作为模数转换器U4的时钟振荡电路部分，为模数转换器U4提供4.1592MHZ的时钟频率；第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十一电阻R11、第十三电阻R13、第十二电容C12和第十三电容C13组成模数转换器U4的AD转换电路。

图6为本实施例中单片机控制电路的电路原理图，图6中，该单片机控制电路5包括按键开关S1、第十六电容C16、第十三电阻R13、第四晶振Y4、第二十三电容C23、第二十四电容C24、单片机U3、第一发光二极管D1、第二二极管D2、第三发光二极管D3、第四发光二极管D4、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中，按键开关S1的一端和第十六电容C16的正极均连接直流电源VCC，按键开关S1的另一端分别与第十六电容C16的负极、第十三电阻R13的一端和单片机U3的第四引脚连接，第十三电阻R13的另一端接地，单片机U3的第十四引脚分别与第四晶振Y4的一端和第二十三电容C23的一端连接，单片机U3的第十五引脚分别与第四晶振Y4的另一端和第二十四电容C24的一端连接，第二十三电容C23的另一端和第二十四电容C24的另一端均接地GND，单片机U3的第三十八引脚连接直流电源VCC，单片机U3的第一引脚与模数转换器U4的第十二引脚连接，单片机U3的第四十引脚与模数转换器U4的第四引脚连接，单片机U3的第四十三引脚与模数转换器U4的第一引脚连接，单片机U3的第四十二引脚与模数转换器U4的第十四引脚连接，单片机U3的第四十四引脚与模数转换器U4的第十三引脚连接，单片机U3的第四十一引脚与第十二电阻R12的另一端连接。

第一发光二极管D1的阴极分别与单片机U3的第七引脚和USB转串口芯片U1的第三引脚连接，第一发光二极管D1的阳极与第一电阻R1的一端连接，第二二极管D2的阴极与USB转串口芯片U1的第二引脚连接，第二二极管D2的阳极分别与单片机U3的第五引脚和第三发光二极管D3的阴极连接，第三发光二极管D3的阳极与第二电阻R2的一端连接，第四发光二极管D4的阴极接地GND，第四发光二极管D4的阳极与第三电阻R3的一端连接，第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的另一端均连接直流电源VCC。

第三电阻R3和第四发光二极管D4作为系统电源指示，第一电阻R1和第一发光二极管D1作为串口接收的指示，第二电阻R2、第二二极管D2和第三发光二极管D3作为串口发送的指示，按键开关S1和第十三电阻R13作为单片机U3的复位电路，第四晶振Y4、第二十三电容C23和第二十四电容C24作为单片机控制电路5的时钟振荡电路。单片机U3通过USB转串口芯片U1接收上位机系统的指令，然后通过模拟SPI串口读取模数转换器U4的生物电阻值，并把获取到的生物电阻值通过串口转USB返回到上位机系统。

总之，本实施例中，USB转TTL电路1通过USB转串口芯片U1的UART串口接入单片机U3的UART串口；通过USB转串口芯片U1的第五引脚/第六引脚接入集线器U2；集线器U2和平板电脑的USB端口连接；运算放大器U5把微小的电流信号放大后经过模数转换器U4把模拟信号转换为数字信号；单片机U3通过SPI串行接口读取模数转换器U4转换后的数字信号。本实用新型能提高皮肤分析数据精准度。

以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。