健康智能手环的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手环，尤其涉及一种健康智能手环。
【背景技术】
[0002]我国人口老龄化众所周知，健康医疗逐渐成为人们关注的重点，这为智能穿戴设备发展奠定了基础。健康智能手环因低成本迅速进入智能穿戴设备市场，外形简易、小巧是它受广大市民喜爱的原因，但随着经济的快速发展，它也展露出了一些缺点，功能并不丰富，很少有全功能的手环，像既可以监测心率，还可以实现定位以及刷卡功能的智能手环。
[0003]现今市场上，已经出现了具有运动监测及健康监测功能的手环，可以进行记步、计算消耗的卡路里、睡眠监测、心率监测以及血压监测等，但这些功能只是独立存在，没有一环可以将所有功能集于一身，这也正是它的缺点所在。健康智能手环它既具有心率检测功能，还具有定位和刷卡功能，心率检测仍运用最普遍的方法，即光电容积法，这是目前最方便而且最精确的方法，而定位和刷卡功能就是它的独特之处。考虑到为了能及时发现治疗患者以及方便人们的生活，赋予手环定位以及刷卡功能。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，功能丰富，心率监测精确、还具有定位和消费卡功能的健康智能手环。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的:一种健康智能手环，包括手环本体，所述手环本体内部设有控制单元，所述控制单元包括嵌入式处理器，光电式心率传感器、光接收器、sim908芯片、刷写S50射频卡、显示屏和电源；
[0006]其中，光电式心率传感器和光接收器通过AD 口与嵌入式处理器连接，sim908芯片和刷写S50射频卡通过10 口与嵌入式处理器连接，显示屏通过SPI接口与嵌入式处理器连接，所述电源为上述各用电单元供电。
[0007]本实用新型中，光电式心率传感器与光接收器两者结合工作，当光束透过人体外周血管，因动脉搏动充血容积变化，导致这束光透光率改变，嵌入式处理器获取二者信号，将光电式心率传感器的物理信息转换为电信号，并经过滤波和放大电路输出，电信号变化周期即为脉搏率，使本实用新型具有精确的心率计数功能。
[0008]所述sim908芯片，是系统的通信部分，它集成了 GPS导航技术完整的四频GSM/GPRS芯片，将GPRS和GPS整合于SMT封装里，实现短信、语音、GPRS数据和CSD数据传输。通过匹配的软件设置，它能获取到本实用新型的心率数据，并将数据进行通信传输。
[0009]所述刷写S50射频卡用于本实用新型刷卡使用。
[0010]作为优选:所述嵌入式处理器采用单片机STM32F103。基于ARM Cortex-M内核的STM32系列中STM32F103，它具有72MHz主频，具有睡眠、停机和待机等低功耗模式。
[0011]作为优选:所述光电式心率传感器采用AM2520绿光LED，感受峰值波长为515nm，所述光接收器采用APDS-9008环境光感受器，感受波长为565nm。
[0012]光电式心率传感器中，当光束透过人体外周血管，因动脉搏动充血容积变化，导致这束光透光率改变，此传感器将这物理信息转换为电信号，并经过滤波和放大电路输出，电信号变化周期即为脉搏率。
[0013]而光接收器与光电式心率传感器峰值波长接近，因此灵敏度较高。两者都受主控制器控制而工作。
[0014]作为优选:所述显示屏采用0LED12864。
[0015]作为优选:所述刷写S50射频卡与嵌入式处理器间设有隔离层。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:结合对应软件，嵌入式处理器连接有光电式心率传感器、光接收器，通过这二者结合传输数据，可以精确计算出心率数据，便于精确的心率监测；
[0017]连接sim908芯片，使本实用新型具有短信、语GPRS数据和CSD数据传输的功能，当人体脉搏出现异常，异常信号被处理器接收后，驱动GPS部分获取当前经玮度坐标，再由高德地图的API将其转换为对应的地点标识，给出网址链接，并以短消息形式发至手机，起到预警作用；
[0018]连接刷写S50射频卡，使本实用新型具有刷卡的功能，刷写S50射频卡具有独特的非接触式接口标准，其电气部分由天线和RFID芯片组成，天线为几组绕线线圈封装在ISO卡片中。卡与读写器之间通讯采用国际通用的DES和RES保密交叉算法，保密性能较高。射频卡和系统之间还需增添一隔离层，减少电磁干扰。
[0019]连接显示屏，可以显示时间及人体的体征信号。
[0020]本实用新型中，电源采用锂电池供电，在充电时使用电源管理芯片控制整个充电过程，读取电池电量，实现电量过低提醒、充满自动切断电源等功能。锂电池比其它电池性能更加优越。
[0021]本实用新型不但实现了对人体体征信号-心率监测，而且能够针对特殊情况采取预警机制，避免不必要意外发生；还结合了射频卡功能，方便人们生活，小巧而实用。此外，系统设计方面无外部指令输入，使用简易；数据测量准确度高，应用性广泛，不仅适用于婴幼儿以及老年人，也适用于医院构建一个管护和消费系统，为患者提供自动化和人性化服务。此手环由于系统结构精简，所以便于维护。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型结构图；
[0023]图2为本实用新型原理框图。
[0024]图中:1、手环本体；2、显示屏；3、控制单元。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0026]实施例1:参见图1和图2，一种健康智能手环，包括手环本体1，所述手环本体1内部设有控制单元3，所述控制单元3包括嵌入式处理器，光电式心率传感器、光接收器、sim908芯片、刷写S50射频卡、显示屏2和电源；
[0027]其中，光电式心率传感器和光接收器通过AD 口与嵌入式处理器连接，sim908芯片和刷写S50射频卡通过10 口与嵌入式处理器连接，显示屏2通过SPI接口与嵌入式处理器连接，所述电源为上述各用电单元供电。
[0028]为了更好的对实施例进行描述，在这里，所述嵌入式处理器采用单片机STM32F103 ;所述光电式心率传感器采用AM2520绿光LED，感受峰值波长为515nm，所述光接收器采用APDS-9008环境光感受器，感受波长为565nm ;所述显示屏2采用0LED12864 ;所述刷写S50射频卡与嵌入式处理器间设有隔离层。所述隔离层由隔离电磁辐射的材料制成。
[0029]使用时，本实用新型为硬件连接，但是对应匹配的软件，可实现心率精确计算、定位、通信报警、刷卡消费的功能。
[0030]其中，心率精确计算是通过光电式心率传感器和光接收器实现的，
[0031]定位和通信报警是通过sim908芯片实现的，sim908芯片综合了短信、GPRS数据和CSD数据传输的功能，当人体脉搏出现异常，异常信号被嵌入式处理器接收后，驱动GPS部分获取当前经玮度坐标，再由高德地图的API将其转换为对应的地点标识，给出网址链接，并以短消息形式发至手机，起到预警作用。
[0032]刷卡功能是通过刷写S50射频卡实现的，刷写S50射频卡与读写器之间通讯采用国际通用的DES和RES保密交叉算法，射频卡和系统之间还需增添一隔离层，减少电磁干扰。
[0033]采用以上型号各单元器件，经过功耗测试，在一个工作周期中，系统工作状态的最大功率为0.75W，而处于休眠状态下只有0.10W，功耗较低。
[0034]经过心率测试实验，误差范围在1.56左右，数据准确性较高。
【主权项】
1.一种健康智能手环，包括手环本体(1)，其特征在于:所述手环本体(1)内部设有控制单元(3)，所述控制单元(3)包括嵌入式处理器，光电式心率传感器、光接收器、sim908芯片、刷写S50射频卡、显示屏(2)和电源； 其中，光电式心率传感器和光接收器通过AD 口与嵌入式处理器连接，sim908芯片和刷写S50射频卡通过10 口与嵌入式处理器连接，显示屏(2)通过SPI接口与嵌入式处理器连接，所述电源为上述各用电单元供电。2.根据权利要求1所述的健康智能手环，其特征在于:所述嵌入式处理器采用单片机STM32F103。3.根据权利要求1所述的健康智能手环，其特征在于:所述光电式心率传感器采用AM2520绿光LED，感受峰值波长为515nm，所述光接收器采用APDS-9008环境光感受器，感受波长为565nm。4.根据权利要求1所述的健康智能手环，其特征在于:所述显示屏(2)采用0LED12864。5.根据权利要求1所述的健康智能手环，其特征在于:所述刷写S50射频卡与嵌入式处理器间设有隔离层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种健康智能手环，包括手环本体，所述手环本体内部设有控制单元，所述控制单元包括嵌入式处理器，光电式心率传感器、光接收器、sim908芯片、刷写S50射频卡、显示屏和电源。本实用新型实现了心率监测、定位以及刷卡功能，正常工作情况下为低功耗工作模式。这种手环可利用接入的GPRS网络，实现对人体体征信号的监测，从而对意外情况采取报警措施，保障了人们的身命安全。内置的射频卡可以减少人们携带各种卡的数量，人们可以只用手环进行消费。大大方便了人们的生活，提高了人们生活水平。
【IPC分类】A61B5/0245, G06K17/00
【公开号】CN205019047
【申请号】CN201520741343
【发明人】曾维, 曾杰, 黄攀, 桂桐, 刘世伟, 黄亚辉, 赵磊, 陈月
【申请人】成都理工大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年9月24日