穿戴式体温动态监测装置

1.本实用新型的实施例涉及一种体温检测装置，具体而言，涉及一种穿戴式体温动态监测装置。


背景技术：

2.目前市面上的体温检测装置大部分是水银体温计和手持式红外线电子测温仪，这些体温检测装置都是“断点式”测量体温，即，在一天当中的某一时刻测量当下体温。这种“断点式”测量体温测量方式的机动性较高，可以在人流量大，对体温数据要求不高的场合使用。但是对于一些重点防控地区，或者是一些需要重点监控人群，采用“断点式”测量体温的方式显得不够准确，也不够方便。
3.因此，迫切需要提供一种可以实时监测体温数据并且测量准确度高的体温检测装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种穿戴式体温动态监测装置，可以实时监测体温数据，并且检测精度高。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种穿戴式体温动态监测装置，包括穿戴设备和安装在穿戴设备上的终端设备，其特征在于，所述终端设备包括控制模块、体温监测模块和显示模块；其中，体温监测模块包括热敏电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、电压跟随器和第一开关管，热敏电阻、第一分压电阻和第二分压电阻依次串联连接并连接于电源与接地之间，电压跟随器的同向输入端与热敏电阻和第一分压电阻的连接点连接，输出端与控制模块的输入端连接，第一开关管为npn型三极管，其集电极与第一分压电阻和第二分压电阻的连接点连接、发射极接地、基极与控制模块的控制端连接；控制模块用于将电压跟随器输出端的电压转换为数字信号，再将数字信号转换为温度信息；显示模块与控制模块耦接，用于显示温度信息。
6.此外，本实用新型还提供如下附属技术方案：
7.优选的，穿戴式体温动态监测装置还包括蓝牙模块，该蓝牙模块的型号为bt06，通过串口与控制模块耦接。
8.优选的，穿戴式体温动态监测装置还包括gps模块和sd卡，gps模块的型号为gs
‑
15b，其通过rs232接口与控制模块耦接，sd卡通过spi接口与控制模块耦接。
9.优选的，穿戴式体温动态监测装置还包括报警模块，报警模块包括led灯、第一限流电阻、蜂鸣器、第二开关管和第二限流电阻，led灯和第一限流电阻串联连接并连接于电源与控制模块的控制端之间，蜂鸣器一端与电源连接、另一端与第二开关管的集电极连接，第二开关管为npn型三极管，其发射极接地、集电极通过第二限流电阻后连接于控制模块的控制端。
10.优选的，控制模块为单片机最小系统，单片机型号为stc15f2k60s2。
11.优选的，热敏电阻为ntc热敏电阻。
12.优选的，第一分压电阻的阻值等于所述ntc热敏电阻在36℃下的阻值。
13.优选的，第二分压电阻的阻值等于所述第一分压电阻的阻值的3倍。
14.优选的，穿戴设备为手环、项圈、项链或头带。
15.相比于现有技术，本实用新型的穿戴式体温动态监测装置的优势在于：其包括穿戴设备和终端设备，穿戴设备用于将终端设备连接在人体上，终端设备又包括控制模块、体温监测模块和显示模块，在体温监测模块中利用热敏电阻的电子特性实现实时监测体温数据的目的，同时体温监测模块中的电压跟随电路大幅度抑制了流过控制模块的漏电流，以及第一分压电阻和第二分压电阻对热敏电阻的分压阻值进行调节以适应不同温度阶段，都大大提高了体温检测的精准度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，并非对本实用新型的限制。
17.图1是穿戴式体温动态监测装置结构示意图。
18.图2是终端设备的结构框图。
19.图3是体温监测模块的电路图。
20.图4是控制模块、显示模块、蓝牙模块和gps模块的电路图。
21.图5是报警电路的电路图。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细描述。
23.见图1，本实施例的穿戴式体温动态监测装置包括穿戴设备1和终端设备2，穿戴设备1用于将终端设备2连接在人体上，终端设备2可拆卸地安装在穿戴设备1上、并用于实时监测人体温度。本实施例中，穿戴设备1为手环式，即，包括第一表带10和第二表带11，在第一表带10上设置有若干个调节孔13，在第二表带11的端部设置有连接扣14。终端设备2分别与第一表带10和第二表带11连接。除了手环式，穿戴设备1还可改变为项圈式、项链式或头带式。
24.见图2，终端设备包括控制模块20，体温监测模块21，显示模块22，蓝牙模块23，gps模块24，sd卡25，以及报警模块26。其中，控制模块20为核心模块，用于接收并处理数据、以及发出控制信号，其余模块均与控制模块20耦接，体温监测模块21用于实时监测人体温度变化，显示模块22用于显示温度信息，蓝牙模块23用于与智能设备(手机、电脑)蓝牙连接，gps模块24用于监测活动轨迹，sd卡25用于存储gps数据，报警模块26用于当温度值超出阈值时发出报警信号。
25.见图3，体温监测模块的具体电路结构，主要包括热敏电阻rt、第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、电压跟随器v1和第一开关管q1。热敏电阻rt为 ntc热敏电阻，并且热敏电阻rt、第一分压电阻r1和第二分压电阻r2依次串联连接并连接于电源vcc与接地gnd之间，并
且，热敏电阻rt靠近电源端，第二分压电阻r2靠近接地端。电压跟随器v1采用lm358型运算放大器，其输入侧的阻抗较高，输出侧的阻抗较低，具有阻抗转换的功能，并且在本实施例中其输入侧的电压与输出侧的电压相等，电压增益为1倍，不作为放大器起作用。电压跟随器v1的同向输入端(v+)与热敏电阻rt和第一分压电阻r1的连接点连接，输出端与控制模块的输入端(ad口)连接，同时还与反向输入端(v
‑
) 连接。第一开关管q1为8050型npn三极管，其集电极与第一分压电阻r1和第二分压电阻r2的连接点连接、发射极接地、基极与控制模块的控制端(gpio口) 连接。
26.上述“热敏电阻rt、第一分压电阻r1和第二分压电阻r2依次串联连接”的工作原理为：ntc热敏电阻rt主要用于检测人体温度，但是ntc热敏电阻的阻值随温度处于不断变化中，且不同的ntc热敏电阻的阻值范围不同，因此第一分压电阻r1的电阻值要等于ntc热敏电阻在36℃下的阻值，可达到较好的分压效果。但是外界环境温度是变化的，为了在环境温度较低时ntc热敏电阻也能达到较好的测量效果，增设第二分压电阻r2，并且第二分压电阻r2阻值相对较大，等于第一分压电阻r1的阻值的3倍，与ntc热敏电阻在低温时的电阻相当，减少环境温度对ntc热敏电阻的影响，使测量数据更加准确。控制过程为：当环境温度正常时，控制模块检测到分压电压后，向第一开关管q1的基极发出高电平控制信号，第一开关管q1处于饱和导通状态，第二分压电阻被短路，因此只有ntc热敏电阻、第一分压电阻形成串联分压电路。当环境温度较低时(比如低于5℃)，控制模块检测到分压电压后，向第一开关管q1的基极发出高电平控制信号，第一开关管q1处于截止开路状态，ntc热敏电阻、第一分压电阻和第二分压电阻形成串联分压电路。
27.上述“电压跟随器”的工作原理为：电压跟随器将输入侧的电压传送至输出侧，即，可将第一分压电阻r1与ntc热敏电阻rt的连接点的电压输给控制模块，但是由于电压跟随器的特性是从输入侧向输出侧几乎没有电流流过，因此在控制模块中产生的漏电流ileak被抑制，而由于存在漏电流ileak流过而引起的体温测定误差的产生被抑制，使测量数据更加准确。
28.见图4，本实施例中，控制模块采用单片机最小系统，单片机u1型号为 stc15f2k60s2(自带ad转换)，单片机u1经由电压跟随器v1读取第一分压电阻与ntc热敏电阻的连接点的电压并将其转换为数字信号，然后再根据数字信号与人体温度之间的对应关系的规则，将数字信号转换为人体温度信息。显示模块lcd1为1602型显示屏，经转换后利用数字显示经单片机u1计算出的人体温度信息。蓝牙模块p1的型号为bt06，通过串口与单片机u1耦接，智能手机依靠蓝牙协议传输不同的控制字符到单片机u1,单片机u1响应串口接收中断并判断接收寄存器中的内容,执行相应的操作,从而依靠蓝牙模块实现对控制模块的控制，即，录入和读取数据。gps模块p2的型号为gs
‑
15b，其通过rs232接口(图未示)与控制模块耦接，gps模块p2通过与导航卫星通信记录运动轨迹，并将轨迹数据存储至sd卡。sd卡属于外接设备(图未示)，其通过spi接口与单片机u1耦接，sd卡记录格式为[nxxx.xxx.xxx,exxx.xxx.xxx]，比如 [n103.129.053,e118.069.006]，则表示为北纬103
°
129’053”,东经118
°ꢀ
69’6”。sd卡内还存储人体温度信息，并且是以30分钟记录一次的频率进行记录。sd卡内还可存储个人健康信息二维码，相关信息通过蓝牙模块p1与智能手机连接后由智能手机录入，二维码可通过显示模块显示。
[0029]
见图5，报警模块包括led灯l1、第一限流电阻r3(阻值1k)、蜂鸣器ls1、第二开关管
q2和第二限流电阻r4(阻值1k)，第二开关管为8050型npn三极管。led灯l1和第一限流电阻r3串联连接并连接于电源vcc与单片机的控制端 (p0.1端)之间，蜂鸣器ls1一端与电源vcc连接、另一端与第二开关管q2的集电极连接，第二开关管q2的发射极接地、集电极通过第二限流电阻r3后连接于单片机的控制端(p0.2端)。可以在单片机u1内存储限温阈值，比如37.5℃，一旦超出37.5℃则发出报警信号控制报警模块启动。
[0030]
综上，本实施例的穿戴式体温动态监测装置具备以下优势：
[0031]
1、体温监测模块测量精准；
[0032]
2、通过手环或其他形式的穿戴设备将终端设备连接在人体上，全天佩戴， 24小时实时监测，具有便携和动态监测的特点
[0033]
3、通过报警模块提示使用者有发热的可能性。
[0034]
4、通过sd卡存储体温信息、运动轨迹等，通过蓝牙模块可以与外接智能设备连接，可以录入和读取数据。
[0035]
5、功能针对性强，成本较低。
[0036]
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。