一种用于坐姿行为检测的电子采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及坐姿行为检测技术领域，尤其是一种用于坐姿行为检测的电子采集装置。


背景技术：

2.随着计算机的飞速普及，让人们将越来越多的工作放在计算机上去完成，各行各业，尤其是程序开发人员、文字工作者，在计算机上的工作时间越来越长，这种情况下不良的坐姿对颈肩腰椎都会产生很大影响，容易导致多种疾病的发生。另外，青少年接触计算机的年龄越来越小，保持良好的坐姿对于青少年的成长发育以及保护视力都大有裨益。根据调查发现肩部腰部疾病的发病率越来越高，发病年龄越来越小，跟长期坐着工作有关，这些问题都说明，坐姿正确与否对健康有很大影响。在工作强度越来越大、休息锻炼时间越来越少的今天，如何保持正确坐姿就变得非常有必要。
3.目前，现有技术中也提出了多种坐姿检测的方式方法，如专利申请号为“cn202010845700.6”、名称为“一种坐姿检测方法及装置”的中国发明专利，该技术包括：获取坐姿图像；基于所述坐姿图像以及第一坐姿检测模型，识别所述坐姿图像对应的第一坐姿状态；若所述第一坐姿状态为标准状态，根据所述第一坐姿状态确定坐姿检测结果；若所述第一坐姿状态为非标准状态，则获取预设时间内的坐姿视频，并将所述坐姿视频上传至云端服务器，以指示所述云端服务器基于所述坐姿视频以及第二坐姿检测模型，识别所述坐姿视频对应的第二坐姿状态；获取所述云端服务器反馈的所述第二坐姿状态，并根据所述第二坐姿状态确定坐姿检测结果；输出所述坐姿检测结果。
4.再如专利申请号“201810965921.x”、名称为“一种坐姿检测装置、台灯及方法”的中国发明专利，其括：处理单元、以及与处理单元分别连接的第一超声波传感器和第二超声波传感器，第一超声波传感器和第二超声波传感器呈倾斜角度安装、且置于不同的高度；第一超声波传感器用于发送超声波信号；第二超声波传感器用于接收超声波信号经障碍物反射回的回波信号；处理单元用于确定由超声波信号的发送时刻至对应回波信号的接收时刻之间间隔的传输时长；根据传输时长、传输速度、以及第一超声波传感器与第二超声波传感器间隔的距离，确定坐姿检测装置与人体之间的距离；基于确定的距离检测人体的坐姿状态。
5.再如专利申请号为“201610771231.1”、名称为“一种坐姿检测方法及装置”的中国发明专利，其包括：与坐姿检测设备建立连接；通过坐姿检测设备对用户的坐姿进行检测，得到坐姿信息；判断得到的坐姿信息是否符合预设提示条件；若判断得到坐姿信息符合预设提示条件，则向用户发送提示信号或者向坐姿检测设备发送控制信号。
6.通过上述案例可知，坐姿需要对前期进行采集方可进行后续的判断，那么，就需要设计坐姿信息的采集装置。为此，本文提出一种结构简单、数据传输可靠的用于坐姿行为检测的电子采集装置。


技术实现要素：

7.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于坐姿行为检测的电子采集装置，本实用新型采用的技术方案如下：
8.一种用于坐姿行为检测的电子采集装置，与采集坐姿信息的传感器连接，其包括型号stm32f103c8t6的微控制器u10，与微控制器u10连接、且型号为w25q64jvssiq的存储器u11，与微控制器u10的串行口连接、用于采集坐姿信号、且至少配置一组的采集电路，以及与微控制器u10、存储器u11和采集电路连接的直流供电电路；
9.任一所述采集电路包括与传感器连接、且型号为xh2.54的接口j5，连接在接口j5的3号端子和4号端子之间的放电管d1，串联后连接在接口j5的3号端子和4号端子之间的熔断器f1、瞬态抑制二极管d3、瞬态抑制二极管d2和熔断器f2，并联后连接在瞬态抑制二极管d3与瞬态抑制二极管d2之间的瞬态抑制二极管d4和电阻r3，一端与瞬态抑制二极管d3、瞬态抑制二极管d4和电阻r3连接、且另一端接地的电阻r2，一端与瞬态抑制二极管d2、瞬态抑制二极管d4和电阻r3连接的电阻r1，a引脚连接在电阻r3与电阻r1之间、b 引脚连接在电阻r3与电阻r2之间、且型号为thvd1500的收发芯片u1，via 引脚与收发芯片u1的r引脚连接、vob引脚经串联的电阻r5和电阻r4与收发芯片u1的r引脚连接、且型号为adum1201的数字隔离器u2，以及基极经电阻r8与数字隔离器u2的vob引脚连接、集电极连接在电阻r5和电阻r4 之间、且发射极接地的三极管q3；所述三极管q3的集电极与收发芯片u1的 re引脚和de引脚连接；所述数字隔离器u2的voa引脚和vib引脚与微控制器u10的串行口连接。
10.进一步地，所述用于坐姿行为检测的电子采集装置，还包括一端与数字隔离器u2的vdd1引脚连接、且另一端接地的电容c4，一端与数字隔离器u2 的vdd2引脚连接、且另一端接地的电容c3，以及并联后一端与收发芯片u1 的vcc引脚连接、且另一端接地的电容c1和电容c2。
11.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
12.本实用新型巧妙地设置了数字隔离器u2和收发芯片u1，以进行数据收发传输；本实用新型通过设置放电管d1、瞬态抑制二极管d2、瞬态抑制二极管 d3和瞬态抑制二极管d4，以避免传感器数据传输过程中的干扰信号、故障信号，保证采集可靠；综上所述，本实用新型具有结构简单、数据传输可靠等优点，在坐姿行为检测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
14.图1为本实用新型的微控制器的结构示意图。
15.图2为本实用新型的存储器的结构示意图。
16.图3为本实用新型的采集电路原理图。
具体实施方式
17.为使本技术的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.实施例
19.如图1至图3所示，本实施例提供了一种用于坐姿行为检测的电子采集装置，包括型号stm32f103c8t6的微控制器u10，与微控制器u10连接、且型号为w25q64jvssiq的存储器u11，与微控制器u10的串行口连接、用于采集坐姿信号、且至少配置一组的采集电路，以及与微控制器u10、存储器u11和采集电路连接的直流供电电路。需要说明的是，本实施例是基于结构的改进，并未对芯片的软件程序进行改进，其采用常规的程序片段组合便能实现。本实施例的直流供电电路属于常规的电路，其提供直流+5v，在此就不予赘述。
20.在本实施例中，采集电路包括与传感器连接、且型号为xh2.54的接口j5，连接在接口j5的3号端子和4号端子之间的放电管d1，串联后连接在接口j5 的3号端子和4号端子之间的熔断器f1、瞬态抑制二极管d3、瞬态抑制二极管 d2和熔断器f2，并联后连接在瞬态抑制二极管d3与瞬态抑制二极管d2之间的瞬态抑制二极管d4和电阻r3，一端与瞬态抑制二极管d3、瞬态抑制二极管 d4和电阻r3连接、且另一端接地的电阻r2，一端与瞬态抑制二极管d2、瞬态抑制二极管d4和电阻r3连接的电阻r1，a引脚连接在电阻r3与电阻r1 之间、b引脚连接在电阻r3与电阻r2之间、且型号为thvd1500的收发芯片 u1，via引脚与收发芯片u1的r引脚连接、vob引脚经串联的电阻r5和电阻r4与收发芯片u1的r引脚连接、且型号为adum1201的数字隔离器u2，以及基极经电阻r8与数字隔离器u2的vob引脚连接、集电极连接在电阻r5 和电阻r4之间、且发射极接地的三极管q3，一端与数字隔离器u2的vdd1 引脚连接、且另一端接地的电容c4，一端与数字隔离器u2的vdd2引脚连接、且另一端接地的电容c3，以及并联后一端与收发芯片u1的vcc引脚连接、且另一端接地的电容c1和电容c2。其中，三极管q3的集电极与收发芯片u1的 re引脚和de引脚连接；所述数字隔离器u2的voa引脚和vib引脚与微控制器u10的串行口连接。
21.在本实施例中，利用接口j5与传感器连接，并且采集坐姿信息的传感器数据，利用收发芯片u1予以数据传输，并利用数字隔离器u2进行隔离，将数据传输给微控制器u10，并利用存储器u11予以存储；同步对坐姿进行检测时，通过微控制器u10提取存储器u11内的数据，便可进行传输，在此就不予赘述。
22.上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。