一种可穿戴式电子体温计的制作方法

本发明涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种可穿戴式电子体温计。

背景技术

现阶段，智能可穿戴设备在我们身边随处可见，它们的出现给我们的生活、感知带来了很大的转变。

目前直接用于测量体温的可穿戴设备较少，市场上有一种通过蓝牙将测量设备与手机连接，通过手机app显示信息的产品，用于家庭中父母对孩子体温的监测。

该产品采用蓝牙进行数据传输，这就极大地限制了传输距离，无法实现远距离的实时监测。除此之外，蓝牙可同时连接的设备极少，也限制了该产品的应用场景，即无法在需要同时监测大量设备的场景下使用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可穿戴式电子体温计，可利用wifi进行通信，通信距离极远，接入网络的设备数量几乎无限制，体积小，功耗低，被测量人员身体可长期佩戴，适用于医院长时间对病人进行体温监测以及成年人对家中小孩及无行动能力老人的体温变化状况进行连续监测，具有良好的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种可穿戴式电子体温计，包括贴片温度传感器、主控单元、wifi通信模块、电源模块和上位机；贴片温度传感器、主控单元、wifi通信模块和电源模块封装在小尺寸pcb板上，并在pcb板外加以外壳封装，作为测量设备，通过医用胶带粘贴或其他途径将其放置在被测人员腋下或其他测量点处进行体温测量；

所述贴片温度传感器，用于测量被测人员的体温信息，并将温度模拟数据进行ad转换后传送给主控单元；

所述主控单元，用于对贴片温度传感器传送的信息进行读取及处理，采用tcp协议或udp协议通过wifi通信模块发送给上位机；

所述wifi通信模块，用于连接wifi网络，建立与上位机的通信；当上位机与测量设备不处于同一局域网中时，测量设备与上位机同时连接上广域网，通过tcp协议进行通信，测量设备将温度信息传输至云服务器，云服务器再将信息传输给作为目标接收设备的上位机；当上位机与测量设备处于同一局域网中时，直接在局域网内通过udp协议进行通信；

所述电源模块，用于为pcb板上的各器件提供电能，驱动各个模块工作；

所述上位机，内置计算机可执行的体温接收程序，用于接收不同电子体温计的wifi通信模块发送的体温数据并分别进行显示，方便监测人员对不同被测量人员体温数据的监测；所述上位机为电脑和/或手机，体温接收程序为电脑接收客户端和/或手机接收客户端。

所述主控单元、wifi通信模块和电源模块放置在pcb板顶层，贴片温度传感器放置在pcb板底层，并在封装外壳上对应贴片温度传感器的摆放位置设置一个大小与贴片温度传感器匹配的孔，以便于使贴片温度传感器与身体测量点接触。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种可穿戴式电子体温计，体积小，能耗低，精度满足体温测量要求；采用wifi进行数据传输，相较于蓝牙，wifi通信范围极广，连接设备数量几乎没有限制，无需重新搭建传输环境，成本低，若通过wifi连接上广域网，那么任何一台联网终端均可接收到设备所发信息；本发明不仅可用于对家庭小孩和无行动能力老人的体温监测，也可用于医院对病人进行24小时体温实时准确监测，被测量人员身体可长期佩戴，减少了人员工作量，增大了数据获取量，对医院治疗有积极意义。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可穿戴式电子体温计结构框图；

图2为本发明实施例提供的电路原理图；

图3为本发明实施例提供的pcb图；

图4为本发明实施例提供的主控芯片esp8266ex内部结构框图；

图5为本发明实施例提供的测量设备工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本实施例的可穿戴式电子体温计，包括贴片温度传感器、主控单元、wifi通信模块、电源模块和上位机。

本实施例中，所述贴片温度传感器采用sop-8封装ds18b20。如图2、图3所示，其中j1～j5为焊盘，u为wifi模组esp-wroom-02，u2为温度传感器ds18b20，本实施例中，贴片温度传感器ds18b20、主控单元、电源模以及wifi通信模块封装在小尺寸pcb板上，并在pcb板外加以外壳封装，使之成为一个可通过医用胶带粘贴或其他途径将其放置在腋下或其他测量点处的可穿戴体温测量设备。

本实施例中，将主控单元和wifi通信模块集成在一起，采用贴片式wifi模组esp-wroom-02，该模组中包括主控芯片esp8266ex和一些外围器件，外围器件包括spiflash、26mhz晶振、板载天线以及必要的电容、电阻、电感。esp8266ex芯片如图4所示，集成了32位tensilica处理器、标准数字外设接口、天线开关、射频balun、功率放大器、低噪放大器、过滤器和电源管理模块等，仅需很少的外围电路，可将所占pcb空间降到最低。

上位机中的体温接收程序为电脑接收客户端和/或安卓手机接收客户端，上位机与pcb板封装测量设备都连接上网络后，通过tcp协议或udp协议进行通信。

本实施例按实际情况分为两个应用场景，分别为医院使用和家庭使用。

在医院使用时，接入设备量大、集中，上位机与测量设备处于同一局域网中，通信不需要连接上广域网，直接局域网内通信即可，不经过云服务器，更快速、安全。考虑到需要接收信息的上位机不止一台，故面向连接的tcp通信显然不合适，因此采用udp广播通信，可保证不同上位机接收设备都能接收到信息。

家庭使用时，由于很多情况下上位机设备与测量设备不处于同一局域网中，故测量设备与上位机均需连接上广域网，通过tcp协议进行通信，测量设备将温度信息传输至云服务器，云服务器再将信息传输给作为目标接收设备的上位机。如此成人外出上班的情况下依然可以实时了解到家中老人或小孩的体温状况。

本实施例所采用的贴片温度传感器为sop-8封装的ds18b20温度传感器，该传感器焊接在pcb板背面，主控单元、wifi通信模块和电源模块放置在pcb板顶层，以减小pcb板占用空间；

本实施例中的电源模块采用两节1.55v纽扣电池对pcb板封装测量设备进行供电。

如图5所示，测量设备上电工作后，先初始化主控芯片esp8266配置，其中包括对esp8266进行波特率设定、工作模式设定、io初始化和网络初始化；

初始化完成后，esp8266ex芯片会根据flash中存储网络ssid以及password信息自动连接上指定无线网络；

网络连接成功后，根据不同应用场景，esp8266ex芯片会通过udp协议向局域网内所有地址广播信息或者通过tcp协议向云服务器发送信息；

发送的信息中包括esp8266ex芯片mac地址以及从贴片温度传感器中读取到的温度信息；贴片温度传感器ds18b20与esp8266ex芯片通过单总线协议通信，其读写时序如下：

写时序：拉低总线60us，然后抬高总线5us，完成写0操作。拉低总线5us，然后抬高总线60us，完成写1操作；

读时序：拉低总线5us，然后释放总线，读取总线，如果为0，则读入0，如果为1，则读入1；

完成一次数据读取后会启动定时器，定时时间到了会进行下一次读取以及发送，以此控制数据的更新频率。

上位机接收到数据后，根据不同设备不同的mac地址对多组数据进行区分并分别显示，以此实现对多个设备数据的实时监测。

本发明采用了esp8266ex芯片作为主控芯片，该芯片集成了32位tensilica处理器、标准数字外设接口、天线开关、射频balun、功率放大器、低噪放大器、过滤器和电源管理模块等，仅需很少的外围电路，可将所占pcb空间降到最低。故本发明体积很小，使用方便，并且对被测量人员影响极小。采用wifi进行数据传输，相较于蓝牙，wifi通信范围极广，连接设备数量几乎没有限制，无需重新搭建传输环境，成本低，若通过wifi连接上广域网，那么任何一台联网终端均可接收到设备所发信息。本发明不仅可用于对家庭小孩和无行动能力老人的体温监测，也可用于医院对病人进行24小时体温实时准确监测，被测量人员身体可长期佩戴，减少了人员工作量，增大了数据获取量，对医院治疗有积极意义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。