一种酒精监测智能预警手环的制作方法

本实用新型属于个人安全防护用具技术领域，具体涉及一种酒精监测智能预警手环。

背景技术：

智能手环作为目前备受用户关注的科技产品，其拥有的强大功能正悄无声息地渗透和改变人们的生活，然而，针对越来越多的驾驶人群，传统的手环只具有计步器、脂肪测量、睡眠监测、防水等功能，不具有有效的为驾驶员提供其它的安全功能。首先，醉酒驾驶是导致一系列不安全行为的罪魁祸首之一，统计表明，驾驶员酒后驾车，发生事故的可能性是平时的15倍，30％的道路交通事故是由酒后开车、醉酒驾驶引起的。饮酒后驾车，因酒精麻痹作用，行动笨拙，反应迟钝，操作能力降低，往往不能很好地操纵车辆而导致事故的发生，而传统的手环不能及时监测酒精含量，所以很难掌握驾驶员的行车状态。其次，由于醉酒后意识淡薄，容易犯困，酒后会过早进入睡眠状态，而传统的手环并不能及时获取醉酒人的位置，不能及时发出声光报警。再次，醉酒后驾驶人员由于判断能力降低，容易在酒精刺激下情感冲动，过高估计自己，具有冒险倾向，而传统的手环并不能及时通过手机端向驾驶人亲属发送醉酒提醒，不能及时通过振动反馈提醒驾驶人原地等待避免醉酒驾驶。因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、易操作的智能手环，且集气体监测功能、智能报警功能、振动反馈功能、定位功能和基本手环具备的相关功能为一体，增加驾驶人员的安全性和便捷性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种酒精监测智能预警手环，其电路简单，设计合理，易操作，集时间显示功能、酒精含量测定功能、无线充电功能、APP智能连接功能、心率测量功能和定位功能等为一体，增加了驾驶员行车的安全性和便捷性，实用性强，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：包括表盘和通过表扣扣合连接的表带，所述表盘和表带形成环形圈，所述表盘上设置有液晶显示屏，所述表盘的下部设置有界面切换按键，所述表带上设置有用于接收语音的MIC口和用于播报佩戴者酒精状态的扬声器，所述扬声器和MIC口分别位于表盘的上下两侧，所述表盘的侧部设置有无线充电接口，所述表盘的内侧设置有用于监测佩戴者汗液中乙醇分子含量的气体探测器，所述气体探测器的外周设置有橡胶密封圈；所述表盘内设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有单片机、可充电电池和与单片机相接的蓝牙通讯模块，所述单片机的输入端接有GPS定位模块和运动传感器模块，所述单片机的输出端接有语音模块和振动马达，所述振动马达设置在表盘的内部，所述MIC口和扬声器均与语音模块相接，所述气体探测器与单片机的输入端相接，所述液晶显示屏与单片机的输出端相接，所述界面切换按键的输出端接有按键模块，所述按键模块串接在可充电电池为单片机供电的供电回路中，所述可充电电池的输入端接有无线充电模块，所述无线充电模块与无线充电接口相接。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述气体探测器为MQ-3气体传感器，所述MQ-3气体传感器的探测器回路中包括采样电阻信号接收端的采样电阻R和报警输出端，所述MQ-3气体传感器的第3引脚与电源相接，所述MQ-3气体传感器的第1引脚与GND相接，所述MQ-3气体传感器的第2引脚与SIGNAL信号源相接，且GND和SIGNAL通过并联电阻R接地。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述语音模块为ISD2560语音芯片，所述ISD2560语音芯片的第1引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚均与单片机相接，所述ISD2560语音芯片的第19引脚通过并联的电容C7和电阻R4接地，所述ISD2560语音芯片的第20引脚通过串联的电阻R1和电容C3与ISD2560语音芯片的第21引脚相接，所述ISD2560语音芯片的第14引脚与扬声器的一端相接，所述ISD2560语音芯片的第15引脚与扬声器的另一端相接，所述ISD2560语音芯片的第17引脚、18引脚通过电容C4、C5和C8与MIC口并联连接。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述运动传感器模块为MPU6050运动传感器模块，所述MPU6050运动传感器模块中的第1引脚、与电容C5和电源相接的第8引脚、与电阻R8串联的第9引脚、与电容C6串联的第10引脚、第11引脚、与电容C3串联的第20引脚、第18引脚、与电容C7和电源串联的第13引脚、与电阻R9串联的第15引脚统一接地；所述MPU6050运动传感器模块中的第23、24引脚通过并联电阻R2和R3与电源相接。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述单片机为MSP430F169单片机。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述蓝牙通讯模块为HC-06蓝牙通讯模块，所述HC-06蓝牙通讯模块的第1引脚、第2引脚分别与所述MSP430F169单片机的TX、RX相接，所述HC-06蓝牙通讯模块的第13引脚通过与所述MSP430F169单片机的GND相接进而接地。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述无线充电模块采用型号为CW-PC04的无线充电模块，所述可充电电池为充电锂电池。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述GPS定位模块采用型号为NEO-5Q的GPS定位模块。

上述的一种酒精监测智能预警手环，其特征在于：所述表带为医用橡胶材质表带，所述表扣为吸附式表扣。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过气体探测器实时对佩戴人员皮肤表面蒸发的乙醇分子进行监测，来检测佩戴者血液中酒精含量；同时，采用扬声器实时播报佩戴者当前酒精状态，当检测到的气体浓度高于临界值时，扬声器发出警报，提醒佩戴者处于醉酒状态，不宜开车。

2、本实用新型通过振动马达对佩戴者进行实时提醒，其可以是醉酒状态的警告提醒、睡眠状态的唤醒提醒或是来电状态下的无线提醒，实用性强。

3、本实用新型通过蓝牙通讯模块将手环与手机APP相连接，实时汇总佩戴者一段时期内的生理指标；同时，当佩戴者处于醉酒状态时，会自动通过蓝牙模块将醉酒信息发送至设定好的亲属手机，借助NEO-5Q定位模块的时效性，以确保家人及早联络，避免事故发生。

综上所述，本实用新型是一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、易操作的智能手环，集气体监测功能、智能报警功能、振动反馈功能、定位功能和基本手环具备的相关功能为一体，增加了驾驶人员的安全性和便捷性，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型表盘、表带、气体探测器和橡胶密封圈的位置关系示意图。

图3为本实用新型的电路原理框图。

图4为本实用新型气体探测器的电路原理图。

图5为本实用新型语音模块、扬声器和MIC口的连接关系示意图。

图6为本实用新型运动传感器模块的电路原理图。

图7为本实用新型蓝牙通讯模块的电路原理图。

图8为本实用新型无线充电模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—表盘； 2—表带； 3—表扣；

4—界面切换按键； 5—液晶显示屏； 6—MIC口；

7—扬声器； 8—无线充电接口； 9—气体探测器；

10—橡胶密封圈； 11—可充电电池； 12—GPS定位模块；

13—运动传感器模块； 14—振动马达； 15—按键模块；

16—单片机； 17—语音模块； 18—蓝牙通讯模块；

19—无线充电模块。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型包括表盘1和通过表扣3扣合连接的表带2，所述表盘1和表带2形成环形圈，所述表盘1上设置有液晶显示屏5，所述表盘1的下部设置有界面切换按键4，所述表带2上设置有用于接收语音的MIC口6和用于播报佩戴者酒精状态的扬声器7，所述扬声器7和MIC口6分别位于表盘1的上下两侧，所述表盘1的侧部设置有无线充电接口8，所述表盘1的内侧设置有用于监测佩戴者汗液中乙醇分子含量的气体探测器9，所述气体探测器9的外周设置有橡胶密封圈10；所述表盘1内设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有单片机16、可充电电池11和与单片机16相接的蓝牙通讯模块18，所述单片机16的输入端接有GPS定位模块12和运动传感器模块13，所述单片机16的输出端接有语音模块17和振动马达14，所述振动马达14设置在表盘1的内部，所述MIC口6和扬声器7均与语音模块17相接，所述气体探测器9与单片机16的输入端相接，所述液晶显示屏5与单片机16的输出端相接，所述界面切换按键4的输出端接有按键模块15，所述按键模块15串接在可充电电池11为单片机16供电的供电回路中，所述可充电电池11的输入端接有无线充电模块19，所述无线充电模块19与无线充电接口8相接。

如图4所示，所述气体探测器9为MQ-3气体传感器，所述MQ-3气体传感器的探测器回路中包括采样电阻信号接收端的采样电阻R和报警输出端，所述MQ-3气体传感器的第3引脚与电源相接，所述MQ-3气体传感器的第1引脚与GND相接，所述MQ-3气体传感器的第2引脚与SIGNAL信号源相接，且GND和SIGNAL通过并联电阻R接地。气体探测器9为乙醇分子传感器，所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡。当MQ-3气体传感器所处环境中存在酒精蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大，使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

如图5所示，所述语音模块17为ISD2560语音芯片，所述ISD2560语音芯片的第1引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚均与单片机16相接，所述ISD2560语音芯片的第19引脚通过并联的电容C7和电阻R4接地，所述ISD2560语音芯片的第20引脚通过串联的电阻R1和电容C3与ISD2560语音芯片的第21引脚相接，所述ISD2560语音芯片的第14引脚与扬声器7的一端相接，所述ISD2560语音芯片的第15引脚与扬声器7的另一端相接，所述ISD2560语音芯片的第17引脚、18引脚通过电容C4、C5和C8与MIC口6并联连接。

如图6所示，所述运动传感器模块13为MPU6050运动传感器模块，所述MPU6050运动传感器模块中的第1引脚、与电容C5和电源相接的第8引脚、与电阻R8串联的第9引脚、与电容C6串联的第10引脚、第11引脚、与电容C3串联的第20引脚、第18引脚、与电容C7和电源串联的第13引脚、与电阻R9串联的第15引脚统一接地；所述MPU6050运动传感器模块中的第23、24引脚通过并联电阻R2和R3与电源相接。

运动传感器模块是探测人或物体运动的装置，MPU6050运动传感器模块是一种九轴运动处理传感器，集成了三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计以及一个可扩展的数字运动处理其DM，该运动传感器模块可以根据其传感器摆动幅度和频率判断装备处于何种状态，进而判断是否产生了移动，从而达到计步操作。

本实施例中，所述单片机16为MSP430F169单片机，其功耗超低。

如图7所示，所述蓝牙通讯模块18为HC-06蓝牙通讯模块，所述HC-06蓝牙通讯模块的第1引脚、第2引脚分别与所述MSP430F169单片机的TX、RX相接，所述HC-06蓝牙通讯模块的第13引脚通过与所述MSP430F169单片机的GND相接进而接地。HC-06蓝牙通讯模块第24引脚通过串联电阻R1与显示屏LED相接，实时反应模块工作状态，HC-06蓝牙通讯模块的第12引脚与工作电源相接为HC-06蓝牙通讯模块供电。

如图8所示，所述无线充电模块19采用型号为CW-PC04的无线充电模块，该模块体积小，充电效率大于71％，可很好的适配于手表、手环等无线设计方案中；CW-PC04的无线充电模块采用了一个用于电力发射器的发射端控制IC(NN32251A)和一个用于电力接收器的接收器控制IC(AN32258A)，从而控制电力传输。所述可充电电池11为充电锂电池，无线充电模块19与可充电电池11相接且为可充电电池11充电。

本实施例中，所述GPS定位模块12采用型号为NEO-5Q的GPS定位模块。

本实施例中，所述表带2为医用橡胶材质表带，所述表扣3为吸附式表扣。

本实用新型的工作原理为：使用时，通过气体探测器9实时对佩戴人员皮肤表面蒸发的乙醇分子进行监测，来检测佩戴者血液中的酒精含量。同时，采用扬声器7实时播报佩戴者的当前酒精状态，当检测到的气体浓度高于临界值时，扬声器7发出警报，提醒佩戴者处于醉酒状态，不易开车。同时，借助振动马达14对佩戴者进行实时提醒，其可以是醉酒状态的警告提醒，睡眠状态的唤醒提醒，或来电状态下的无线提醒，实用性强。而且还通过蓝牙通讯模块18将手环与手机APP相连接，实时汇总佩戴者一段时期内的生理指标。同时，当佩戴者处于醉酒状态时，会自动通过蓝牙通讯模块18将醉酒信息发送至设定好的亲属手机，借助GPS定位模块12的时效性，以确保家人尽早联络，避免事故发生。界面切换按键4可用作智能手环的唤醒、UI界面的切换(如运动步数、乙醇含量等)以及来电状态下的静音操作和去电需求下的紧急呼叫(长按可发送紧急短信至绑定用户)等。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。