人机交互式健康管理终端的制作方法

本实用新型涉及管理技术领域，具体涉及人机交互式健康管理终端。

背景技术：

随着社会的发展和国家经济的进步，人们对身体的健康也越来越重视了，现在大多数人都会定期的对自己的身体进行检查，医院在对病人的检查结果信息采集存档，但是病人自己在查询自己的检查信息时就必须找医生，医生在从数据库中调取出来拿给病人，这样的话不但过程繁琐，还耽误了病人和医生的宝贵时间。

技术实现要素：

本实用新型目的在于解决病人在查询自己的检查信息时不方便的问题，提供了人机交互式健康管理终端，通过设置无线通信模块和IC读卡器，通过IC读卡器对病人的身份进行识别并通过无线通信模块对数据库进行访问，方便了病人对自己检查信息的查询。

本实用新型通过下述技术方案实现：

人机交互式健康管理终端，包括底座和设置于底座上的外壳，外壳上设有LCD触摸显示器和IC读卡器；还包括设置于外壳内的微处理器、电源、电源管理模块、无线通信模块和语音交互模块；LCD触摸显示器、IC读卡器、电源管理模块、无线通信模块和语音交互模块均与微处理器连接，电源管理模块还与电源连接，电源用于为系统供电，电源管理模块用于对电源的充放电过程进行管理，IC读卡器用于对外部IC卡的信息进行读取，并发送给微处理器，微处理器对来自IC读卡器的信息进行处理后发送给LCD触摸显示器进行显示，LCD触摸显示器用于接收触摸指令，并将接收到的触摸指令发送给微处理器，微处理器根据接收到的指令对无线通信模块、语音交互模块和IC读卡器进行控制；语音交互模块用于接收来自微处理器的指令，并发出语音提示，同时接收语音输入信息并发送给微处理器，对系统进行控制，无线通信模块包括NB-iot电源升压电路、NB-iot芯片、NB-iot天线匹配电路、Nano SIM 卡电路和UART模拟开关；NB-iot电源升压电路、NB-iot天线匹配电路、Nano SIM卡电路、 UART模拟开关和微处理器均与NB-iot芯片相连接，同时UART模拟开关与微处理连接； NB-iot天线匹配电路用于接收空间内的电磁信号并将其发送给NB-iot芯片，NB-iot芯片对信号进行处理后发送给微处理器；Nano SIM卡电路用于和设备之间进行数据交互，NB-iot电源升压电路用于对电路中的电压进行升压使其满足NB-iot芯片的工作电压，UART模拟开关用于接收来自微处理器的控制信号并对无线通信模块进行控制。本装置主要设置于医院内，通过IC读卡器读取病人的IC就诊卡识别病人的身份，同时通过无线通信模块对医院的数据库进行访问，查询自己的检查信息，通过LCD显示器对检查信息进行显示，同时本装置还设置了语音交互模块，语音交互模块包括，设置于外壳内的扬声器和麦克风，扬声器用于发出声音对操作者进行提示和反馈，麦克风用于接收操作者的声音，并发送给微处理器，转化为指令，对系统进行控制。NB-iot电源升压电路用于对系统中的电压进行升压，因为NB-iot芯片的工作电压和其他的芯片的工作电压不同，NB-iot电源升压电路首先接收来自电源的电压，对其进行升压后再对NB-iot芯片进行供电，Nano SIM卡电路和NB-iot天线匹配电路相互配合，Nano-SIM卡是一种微型SIM卡，比Micro-SIM卡更小，只有第一代SIM卡60％的面积，其具体尺寸为12mmx9mm，厚度也减少了15％。有利于减小本装置的体积，提高本装置的便捷性。

进一步的，电源管理模块包括电源滤波单元和电源控制单元；电源滤波单元包括电容C1 和电容C2，电容C1和电容C2并联后正极和电源的正极相接，该连接点为第三节点，电容 C1和电容C2均接地；电源控制单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、开关K1、二极管D1、二极管D2、P型场效应管Q1和N型场效应管Q2；P型场效应管Q1的栅极和N 型场效应管Q2的漏极连接，电阻R1的一端和电源滤波单元中的第三节点连接，其另一端连接在P型场效应管Q1的栅极和N型场效应管Q2的漏极的连接线路上，连接节点为第一节点，P型场效应管Q1的源极连接于第三节点和电阻R1之间，其漏极和电压输出端连接；N 型场效应管Q2的源极接地，其栅极通过电阻R4和微处理器的PWRCTRL引脚连接；电阻 R3一端连接在N型场效应管Q2和电阻R4之间，其另一端接地；二极管D1的正极连接第一节点和电阻R1之间，其负极和开关K1连接，且开关K1接地；二极管D2的正极通过电阻R2和微处理器连接，其负极连接于二极管D1和开关K1之间。通过电源控制单元和微处理器对本装置进行控制，合理地控制电路的导通及电源电能的合理分配，有助于延长本装置的使用寿命，提高仪器的耐用度。场效应管是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS＝0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。本电路中R5为上拉电阻，使得P型场效应管Q1的栅极处于高电平，同时的P型场效应管Q1的源极和漏极断开；N型场效应管的源极和漏极也断开，通过按键K1按下导通时，利用二极管D1单向导通特性，使得P型场效应管的栅极和N 型场效应管的漏极均为低电平，从而P型场效应管Q1的源极和漏极导通，N型场效应管的源极和漏极也导通，对整个系统供电，微处理器和电阻R2相连的针脚设置为高电平脚，从而整个电路开机供电。通过利用场效应管作为系统导通的控制器件，场效应管不但具有较高次的开闭寿命，且其灵敏度较高，有利于缩短系统的响应时间，提升系统运行的流畅度。

进一步的，NB-iot电源升压电路包括电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容 C19、电感L3、电阻R9、电阻R10、二极管D3和SS224电源升压芯片，电感L3的一端和电源正极连接，其另一端连接在SS224电源升压芯片的引脚1上，电容C15和电容C16并联后一端接在电源正极和电感L3之间，其另一端接地；SS224电源升压芯片的引脚4和引脚6 均与电源正极相连，其引脚5和NB-iot芯片的VCC引脚连接，二极管D3的正极连接在电感 L3和SS224电源升压芯片的引脚1之间，其负极连接在SS224电源升压芯片的引脚5和NB-iot 芯片的VCC引脚之间，其连接点为第一节点，电容C17、电容C18和电容C19并联后一端连接在第一节点和NB-iot芯片的VCC引脚之间，该连接点为第二节点，其另一端接地；电阻R9和电阻R10串联组成分压电阻，串联后的串联电阻的一端接在第二节点上，其另一端接地，SS224电源升压芯片的引脚3连接在电阻R9和电阻R10之间。电源升压电路采用升压芯片SS224，其引脚6为VIN引脚，其引脚5为VOUT引脚；电路电压经过SS224电源升压芯片升压后达到NB-iot芯片的额定工作电压，NB-iot电源升压电路中的电感L3和二极管 D3用于对电路进行整流，使输出的直流电更加平滑，有利于提高本装置系统运行更加稳定；电阻R9和电阻R10串联组成分压电阻，有利于保证电压的稳定。电容C15、电容C16、电容C17、电容C18和电容C19均为滤波电容，减小本装置在运行过程中的电磁干扰；整体来说从各个方面入手减少系统中的电路影响。

进一步的，UART模拟开关包括模拟开关芯片SGM44599、电阻R11、电阻R12、电容 C20和电感L4；模拟开关芯片SGM44599的引脚16通过电阻R11和微处理器的RX引脚连接，其引脚4通过电阻R12和微处理器的TX引脚连接，其引脚2和微处理器的PWCTRL引脚连接，其引脚15和NB-iot芯片的IXD引脚连接，其引脚3和NB-iot芯片的RXD引脚连接,其引脚14通过电感L4和微处理器的NRF引脚连接，电容C20一端连接在模拟开关芯片 SGM44599的引脚14和电感L4之间，其另一端接地。模拟开关芯片SGM44599其内部采用场效应管式的连接方式，场效应管是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS＝0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。通过利用场效应管作为系统导通的控制器件，场效应管具有较高次的开闭寿命，进一步提高了本装置的使用寿命。

进一步的，Nano SIM卡电路包括Nano SIM卡、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R7、电阻R8和电阻R6；Nano SIM卡的引脚1和NB-iot芯片的VDD引脚连接，电容C7和电容C8并联后一端接地，其另一端连接在Nano SIM卡的引脚1和NB-iot 芯片之间；Nano SIM卡的引脚2通过电阻R7和NB-iot芯片的RSI引脚连接，电容C9一端连接在Nano SIM卡的引脚2和NB-iot芯片之间，其另一端接地；Nano SIM卡的引脚6通过电阻R8和NB-iot芯片的DATA引脚连接，电容C10一端连接在Nano SIM卡的引脚6和NB-iot 芯片之间，其另一端接地；Nano SIM卡的引脚3通过电阻R6和NB-iot芯片的SLK引脚连接，电容C11一端连接在Nano SIM卡的引脚3和NB-iot芯片之间，其另一端接地。利用Nano SIM卡接收其他设备上数据的远程传输，根据接收到的数据对会员的健康信息建立档案库，方便病人资料的管理，进而医生可以方便及时的了解到病人的生理状况，对病人的身体给出及时性的建议，从而减少了病人到医院就诊的次数。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、通过设置无线通信模块和IC读卡器，通过IC读卡器对病人的身份进行识别并通过无线通信模块对数据库进行访问，方便了病人对自己检查信息的查询；

2、通过利用场效应管作为系统导通的控制器件，场效应管具有较高次的开闭寿命，进一步提高了本装置的使用寿命；

3、通过利用场效应管作为系统导通的控制器件，场效应管不但具有较高次的开闭寿命，且其灵敏度较高，有利于缩短系统的响应时间，提升系统运行的流畅度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型无线通信模块的系统结构示意图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型电源管理模块的系统结构示意图；

图5为本实用新型中电源滤波单元的电路图；

图6为本实用新型中电源控制单元的电路图；

图7为本实用新型中UART模拟开关电路图；

图8本实用新型中NB-iot电源升压电路图；

图9为本实用新型中UART模拟开关电路图；

图10为本实用新型的数据传输示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1至图10所示，人机交互式健康管理终端，包括底座1和设置于底座上的外壳2，外壳上设有LCD触摸显示器3和IC读卡器4；还包括设置于外壳内的微处理器、电源、电源管理模块、无线通信模块和语音交互模块；本实施例中，微处理器采用nFR51822芯片。

LCD触摸显示器、IC读卡器、电源管理模块、无线通信模块和语音交互模块均与微处理器连接，电源管理模块还与电源连接，电源用于为系统供电，电源管理模块用于对电源的充放电过程进行管理，IC读卡器用于对外部IC卡的信息进行读取，并发送给微处理器，微处理器对来自IC读卡器的信息进行处理后发送给LCD触摸显示器进行显示，LCD触摸显示器用于接收触摸指令，并将接收到的触摸指令发送给微处理器，微处理器根据接收到的指令对无线通信模块、语音交互模块和IC读卡器进行控制；语音交互模块用于接收来自微处理器的指令，并发出语音提示，同时接收语音输入信息并发送给微处理器，对系统进行控制，本装置设置于医院内，本装置和医院的数据库之间通过无线通信网络进行连接，具体的为NB-iot。同时本装置还设置了语音交互模块，语音交互模块包括，设置于外壳内的扬声器和麦克风，扬声器用于发出声音对操作者进行提示和反馈，麦克风用于接收操作者的声音，并发送给微处理器，转化为指令，对系统进行控制。

本实施例中，无线通信模块包括NB-iot电源升压电路、NB-iot芯片、NB-iot天线匹配电路、Nano SIM卡电路和UART模拟开关；NB-iot电源升压电路、NB-iot天线匹配电路、Nano SIM卡电路、UART模拟开关和微处理器均与NB-iot芯片相连接，同时UART模拟开关与微处理连接；NB-iot天线匹配电路用于接收空间内的电磁信号并将其发送给NB-iot芯片，NB-iot 芯片对信号进行处理后发送给微处理器；Nano SIM卡电路用于和设备之间进行数据交互， NB-iot电源升压电路用于对电路中的电压进行升压使其满足NB-iot芯片的工作电压，UART 模拟开关用于接收来自微处理器的控制信号并对无线通信模块进行控制。

本实例中，Nano SIM卡电路包括Nano SIM卡、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电阻R7、电阻R8和电阻R6；Nano SIM卡的引脚1和NB-iot芯片的VDD引脚连接，电容C7和电容C8并联后一端接地，其另一端连接在Nano SIM卡的引脚1和NB-iot 芯片之间；Nano SIM卡的引脚2通过电阻R7和NB-iot芯片的RSI引脚连接，电容C9一端连接在Nano SIM卡的引脚2和NB-iot芯片之间，其另一端接地；Nano SIM卡的引脚6通过电阻R8和NB-iot芯片的DATA引脚连接，电容C10一端连接在Nano SIM卡的引脚6和NB-iot 芯片之间，其另一端接地；Nano SIM卡的引脚3通过电阻R6和NB-iot芯片的SLK引脚连接，电容C11一端连接在Nano SIM卡的引脚3和NB-iot芯片之间，其另一端接地。利用Nano SIM卡接收其他设备上数据的远程传输，根据接收到的数据对会员的健康信息建立档案库，方便病人资料的管理，进而医生可以方便及时的了解到病人的生理状况，对病人的身体给出及时性的建议，从而减少了病人到医院就诊的次数。

本实施例中，UART模拟开关包括模拟开关芯片SGM44599、电阻R11、电阻R12、电容 C20和电感L4；模拟开关芯片SGM44599的引脚16通过电阻R11和微处理器的RX引脚连接，其引脚4通过电阻R12和微处理器的TX引脚连接，其引脚2和微处理器的PWCTRL引脚连接，其引脚15和NB-iot芯片的IXD引脚连接，其引脚3和NB-iot芯片的RXD引脚连接,其引脚14通过电感L4和微处理器的NRF引脚连接，电容C20一端连接在模拟开关芯片 SGM44599的引脚14和电感L4之间，其另一端接地。电源滤波单元包括电容C1和电容C2，电容C1和电容C2并联后正极和电源的正极相接，该连接点为第三节点，电容C1和电容C2 均接地；电源控制单元包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、开关K1、二极管D1、二极管D2、P型场效应管Q1和N型场效应管Q2；P型场效应管Q1的栅极和N型场效应管 Q2的漏极连接，电阻R1的一端和电源滤波单元中的第三节点连接，其另一端连接在P型场效应管Q1的栅极和N型场效应管Q2的漏极的连接线路上，连接节点为第一节点，P型场效应管Q1的源极连接于第三节点和电阻R1之间，其漏极和电压输出端连接；N型场效应管 Q2的源极接地，其栅极通过电阻R4和微处理器的PWRCTRL引脚连接；电阻R3一端连接在N型场效应管Q2和电阻R4之间，其另一端接地；二极管D1的正极连接第一节点和电阻 R1之间，其负极和开关K1连接，且开关K1接地；二极管D2的正极通过电阻R2和微处理器连接，其负极连接于二极管D1和开关K1之间。通过电源控制单元和微处理器对本装置进行控制，合理地控制电路的导通及电源电能的合理分配，有助于延长本装置的使用寿命，提高仪器的耐用度。场效应管是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的 N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS＝0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。本电路中R5为上拉电阻，使得P型场效应管Q1的栅极处于高电平，同时的 P型场效应管Q1的源极和漏极断开；N型场效应管的源极和漏极也断开，通过按键K1按下导通时，利用二极管D1单向导通特性，使得P型场效应管的栅极和N型场效应管的漏极均为低电平，从而P型场效应管Q1的源极和漏极导通，N型场效应管的源极和漏极也导通，对整个系统供电，微处理器和电阻R2相连的针脚设置为高电平脚，从而整个电路开机供电。通过利用场效应管作为系统导通的控制器件，场效应管不但具有较高次的开闭寿命，且其灵敏度较高，有利于缩短系统的响应时间，提升系统运行的流畅度。

本实施例中，NB-iot电源升压电路包括电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电感L3、电阻R9、电阻R10、二极管D3和SS224电源升压芯片，电感L3的一端和电源正极连接，其另一端连接在SS224电源升压芯片的引脚1上，电容C15和电容C16并联后一端接在电源正极和电感L3之间，其另一端接地；SS224电源升压芯片的引脚4和引脚 6均与电源正极相连，其引脚5和NB-iot芯片的VCC引脚连接，二极管D3的正极连接在电感L3和SS224电源升压芯片的引脚1之间，其负极连接在SS224电源升压芯片的引脚5和 NB-iot芯片的VCC引脚之间，其连接点为第一节点，电容C17、电容C18和电容C19并联后一端连接在第一节点和NB-iot芯片的VCC引脚之间，该连接点为第二节点，其另一端接地；电阻R9和电阻R10串联组成分压电阻，串联后的串联电阻的一端接在第二节点上，其另一端接地，SS224电源升压芯片的引脚3连接在电阻R9和电阻R10之间。电源升压电路采用升压芯片SS224，其引脚6为VIN引脚，其引脚5为VOUT引脚；电路电压经过SS224 电源升压芯片升压后达到NB-iot芯片的额定工作电压，NB-iot电源升压电路中的电感L3和二极管D3用于对电路进行整流，使输出的直流电更加平滑，有利于提高本装置系统运行更加稳定。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。