可穿戴式设备控制电路及可穿戴设备

本技术属于人体数据检测，具体涉及一种可穿戴式设备控制电路及可穿戴设备。

背景技术：

1、随着微电子电路技术的发展，可穿戴设备已经广泛地进入大众的视野，在民用市场，运动手环、运动腕表已获得大量用户的青睐和好评。由于可穿戴设备便携性高且能够直接接触人体，因此能够方便的获取人体数据，但对于生理、心理、医疗等科研领域来说，科研时需要采集详实准确的人体数据，而民用的可穿戴设备能采集的数据少，精度也无法满足科研需要，因此就需要一种能够全面精确收集人体状态数据的可穿戴设备。

2、如专利文献cn206675514u提出一种人体生物特征监测电路，电路包括：一光发射器、信号切换模块、主控单元、第一光接收器，第二光接收器，光发射器通过信号切换模块分别与第一生物特征信号处理电路和第二生物特征信号处理电路相连；主控单元与信号切换模块的控制端连接，控制光发射器与第一生物特征信号处理电路连通或与第二生物特征信号处理电路连通；主控单元还分别与第一生物特征信号处理电路、第二生物特征信号处理电路相连。该监测电路利用光学模块实现对人体体温和心率的检测，但检测项目少，不适合科研领域需要。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种可穿戴式设备控制电路和可穿戴设备，用于检测人体状态，便于研究人员收集实验者的全面人体数据。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种可穿戴式设备控制电路，包括mcu模块及与所述mcu模块电性连接的电源模块，还包括均与所述mcu模块电性连接emg模块、心率血压模块、ppg模块、体温模块、加速度模块和存储模块；

4、所述电源模块用于在所述mcu模块控制下为所述emg模块、所述心率血压模块、所述ppg模块、所述体温模块、所述加速度模块供电和所述存储模块；

5、所述emg模块包括第一电极、第二电极、第三电极和外部设备接口，所述第一电极和第二电极的输出信号经第一差分放大器放大并单端输出后，再经第一可变放大电路放大后输出至所述mcu模块；所述外部设备接口的输出信号经第二差分放大器放大并单端输出后，再经第二可变放大电路放大后输出至所述mcu模块；所述mcu模块还用于调整所述可变放大电路的放大增益。

6、进一步的，所述emg模块还包括用于为所述第三电极提供参考电压的参考电压电路。

7、进一步的，所述第一可变放大电路和所述第二可变放大电路的信号输出至所述mcu模块不同的gpio接口。

8、进一步的，所述mcu模块与所述存储模块通过spi总线通信，所述mcu模块与所述心率血压模块通过串口通信，所述mcu模块与所述ppg模块、所述体温模块和所述加速度模块iic总线通信。

9、进一步的，所述存储模块为存储卡。

10、进一步的，所述外部设备接口用于连接外部心电设备。

11、进一步的，所述外部设备接口为3.5mm接口。

12、进一步的，所述电源模块包括锂电池和电源管理芯片。

13、一种可穿戴设备，包括所述的可穿戴式设备控制电路。

14、进一步的，所述可穿戴设备为腕表式。

15、与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：

16、本实用新型的emg模块所采集的信号经过两级放大，能够实现100-1000倍的放大效果，并且mcu模块能够根据需要调整信号的放大倍数，因此，本实用新型所采集的emg数据将更加精确；同时，emg模块还设置有外部设备接口，能够连接并获取外部专业级心电设备的采集信号。

17、本实用新型的电源模块能够在mcu模块的控制下为各传感器等部件提供供电，因此mcu模块能够根据需要控制各类传感器等部件电源的开启或关闭，能够减少电能消耗，提高用电时常，减少充电频率。

18、本实用新型能够弥补现有技术采用无线或云存储方式容易造成数据丢失或信息泄露等弊端，通过本地存储的方式，更安全的存储人体数据，也便于实验人员在后续对数据进行二次处理和加工。本实用新型还采用存储卡进行本地存储，能够在电路损坏的情况下利用其他设备读取数据。

19、本实用新型用于提供一种适用于多种日常生活场景的可穿戴设备，科研人员能够利用本实用新型对实验者的生理、心理状态进行动态测量，所测量的数据全面精确，便于其开展生理、心理、医疗相关的研究。

技术特征：

1.一种可穿戴式设备控制电路，包括mcu模块及与所述mcu模块电性连接的电源模块，其特征在于：还包括均与所述mcu模块电性连接emg模块、心率血压模块、ppg模块、体温模块、加速度模块和存储模块；

2.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述emg模块还包括用于为所述第三电极提供参考电压的参考电压电路。

3.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述第一可变放大电路和所述第二可变放大电路的信号输出至所述mcu模块不同的gpio接口。

4.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述mcu模块与所述存储模块通过spi总线通信，所述mcu模块与所述心率血压模块通过串口通信，所述mcu模块与所述ppg模块、所述体温模块和所述加速度模块iic总线通信。

5.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述存储模块为存储卡。

6.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述外部设备接口用于连接外部心电设备。

7.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述外部设备接口为3.5mm接口。

8.根据权利要求1所述的可穿戴式设备控制电路，其特征在于：所述电源模块包括锂电池和电源管理芯片。

9.一种可穿戴设备，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的可穿戴式设备控制电路。

10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其特征在于：所述可穿戴设备为腕表式。

技术总结
本技术提供了一种可穿戴式设备控制电路及可穿戴设备，属于人体数据检测技术领域。可穿戴式设备控制电路包括MCU模块及与所述MCU模块电性连接的电源模块，还包括均与所述MCU模块电性连接EMG模块、心率血压模块、PPG模块、体温模块、加速度模块和存储模块；所述电源模块用于在所述MCU模块控制下为所述EMG模块、所述心率血压模块、所述PPG模块、所述体温模块、所述加速度模块供电和所述存储模块；所述EMG模块包括第一电极、第二电极、第三电极和外部设备接口。科研人员能够利用本技术对实验者的生理、心理状态进行动态测量，便于其开展生理、心理、医疗相关的研究。

技术研发人员：张亮,刘子豪,王林欣,张名琛,郑铭洋
受保护的技术使用者：中国科学院心理研究所
技术研发日：20230227
技术公布日：2024/1/13