一种具有定时提醒功能的坐垫的制作方法

本实用新型属于坐垫技术领域，具体为一种具有定时提醒功能的坐垫。

背景技术：

目前，人们无论是在工作中还是生活中，都会有很长的时间坐在椅子上。随着时间的增长，久坐已成为影响人体健康的重要因素之一。久坐不动会引发全身肌肉酸痛、脖子僵硬和头痛头晕，加重人的腰椎疾病和颈椎疾病，严重时还会导致直肠附近的静脉丛长期充血，淤血程度加重，从而使人的痔疮加重，导致大便出血、肛裂等症。而其它长时间的工作也会影响身体健康如：长期注视电脑或电视屏幕、长期伏案工作等。随着社会的发展，办公室白领的职业病越来越引起人们的关注。为了防止此类疾病的发生和改善人们的生活习惯，采取的主要方法是定时提醒久坐的人起身活动休息，这样能够将极大地避免该类疾病的发生，提高人们的生活质量，但是现有的具有定时提醒功能的坐垫内设置的压力传感器的额定载荷是40kg，并不足以承受一个成年人的体重。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种具有定时提醒功能的坐垫，用于解决现有的现有的具有定时提醒功能的坐垫内设置的压力传感器的额定载荷是40kg，并不足以承受一个成年人的体重的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有定时提醒功能的坐垫，包括金属支撑网、弹簧、语音模块、压力传感器与主控板，所述弹簧焊接在所述金属支撑网的顶端与底端之间，所述金属支撑网的顶端通过螺钉连接有语音模块与压力传感器，所述金属支撑网的底端通过螺钉连接有主控板，所述语音模块与所述压力传感器分别与所述主控板连接，所述金属支撑网的外侧胶接有海绵层。

优选的，所述金属支撑网上还通过螺钉连接有散热器托架，所述散热器托架通过螺钉连接有散热器，所述海绵层一端设置有散热孔，所述散热孔与所述散热器连通。

优选的，所述压力传感器为应变片压力传感器。

优选的，所述海绵层内的海绵为记忆棉。

优选的，所述海绵层一端内部设置有电池槽，所述电池槽上设置有接线孔。

本实用新型的有益技术效果是：

1、通过设置压力传感器、语音模块与主控板，所述语音模块与所述压力传感器分别与所述主控板连接，当人坐下，压力传导致压力传感器，传感器随即对用户进行数据采集，经内部处理后将压力值转换为电信号发送给主控板；主控板内的定时器开始计时；到达预定好的时间以后，定时器中断与语音模块结合，完成智能语音播放功能，从而达到提醒久坐人群进行起身活动。

2、通过使用金属网格材料作为支撑和固定，结合韧性好的海绵，对人的重量进行有效的分解，同时利用弹簧的弹性，对人体重力进行分解和缓冲，不仅把重力大部分解到坐垫上，而且缓冲作用让人坐着更加舒服。

3、通过设置散热器托架，在散热器托架上设置有散热器，散热器与散热孔连通，更加注重坐垫整体的散热，提高设备的使用效率。

附图说明

图1显示为本实用新型的立体结构示意图；

图2显示为本实用新型的剖视结构示意图；

图3显示为本实用新型的语音模块的异步串行通讯(uart)接口示意图。

图中：1、语音模块；2、金属支撑网；3、记忆棉；4、压力传感器；5、电池槽；6、散热孔；7、散热器；8、主控板；9、弹簧；10、海绵层；11、散热器托架。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，一种具有定时提醒功能的坐垫，包括金属支撑网2、弹簧9、语音模块1、压力传感器与主控板8，所述弹簧焊接在所述金属支撑网2的顶端与底端之间，所述金属支撑网2的顶端通过螺钉连接有语音模块1与压力传感器4，所述金属支撑网2的底端通过螺钉连接有主控板8，所述语音模块1与所述压力传感器4分别与所述主控板8连接，所述金属支撑网2的外侧胶接有海绵层10。

如图1所示，整个坐垫约为长45cm，厚6cm，重量约500g。该坐垫结构简单，操作方便。

其中，采用stm32作为主控板，stm32f103r8t6/stm32f103是st公司基于arm最新cortex-m3架构内核的32位处理器产品，内置64kb的flash、20k的ram、12位ad、4个16位定时器和3路usart通讯口等多种资源，时钟频率最高可达72m。有6通道16位先进控制定时器：多达6个pwm输出死区时间生成和急停，2个16位监视定时器(independentandwindow)，有systick定时器，24位递减计数器。stm32的cortex-m3在架构上进行的多项改进，包括提升性能的同时又提高了代码密度的thumb-2指令集，大幅度提高的中断响应，而且所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。

可以理解的是，所述压力传感器为应变片压力传感器，其中应变片压力传感器的型号是hx711。hx711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位a/d转换器芯片。该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，串口通讯线由管脚pd_sck和dout组成，用来输出数据，选择输入通道和增益。压力传感器中的弹性体(弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片引变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

语音模块选用的是syn6288-a，一款具有单片机内核的语音芯片。其最小系统包括：控制器模块、syn6288-a语音合成模块、功放模块和喇叭。具有智能的文本分析处理算法，通过异步串口接收待合成的文本，实现文本到声音(tts)的转换。是一款集单片机和语音电路于一体的可编辑语音芯片。

如图3所示，syn6288-a模块，利用txd和rxd以及gnd实现串口通信，其中gnd作为信号地。syn6288-a模块芯片支持uart接口通讯方式，通过uart接口接收上位机发送的命令和数据，允许发送数据的最大长度为206字节。

当用户坐下后，systick定时器开始计时，到达预先设定好的时间后，systick定时器会产生中断，自动控制语音播放来提醒用户起身运动，当用户按时起身活动，语音提醒将停止播放，并且如果用户起身活动时间大于最初设定值时，重新坐下后，systick定时器将重新开始计时。若起身活动时间小于最初设定值，一旦坐下后语音播放将继续提醒用户。如果用户一直未能起身运动，语音将会一直循环提示用户起来活动。

另外，如果用户在未达到预先设定好的时间而提前起身活动，将会进行函数判断，如果起身时间大于设定值，坐下后则计时器将重新开始计时，如果起身时间小于设定值，坐下后计数器将继续累加计时，直至达到设定好的时间而进行语音提示。

需要说明的是，所述金属支撑网2上还通过螺钉连接有散热器托架11，所述散热器托架11通过螺钉连接有散热器7，所述海绵层10一端设置有散热孔6，所述散热孔6与所述散热器7连通。

其中，所述海绵层10内的海绵为记忆棉3，记忆绵，是一种具有开放式单元结构(open-cell)的聚氨酯高分子聚合物，该材料具有显著的黏弹特性，体现很柔软的材料特性，并有很强的冲击能吸收能力。

需要说明的是，所述海绵层10一端内部设置有电池槽5，所述电池槽5上设置有接线孔，电池槽内装有5号电池，散热器、主控板与语音模块通过接线孔与电池连接，电池槽内装入电池用于给以上装置供电。

本实用新型的工作原理为：

由于压力传感器的额定载荷是40kg，不足以承受一个成年人的体重，因此设计利用弹簧作为缓冲，使用金属网格材料作为支撑和固定，结合韧性好的海绵，对人的重量进行有效的分解，原理是利用弹簧的弹性，对人体重力进行分解和缓冲，不仅把重力大部分解到坐垫上，缓冲作用也让人坐着更加舒服。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。