一种基于5G实现老人健康监控装置的制作方法

一种基于5g实现老人健康监控装置
技术领域
1.本发明涉及电子设备技术领域，具体为一种基于5g实现老人健康监控装置。


背景技术：

2.人体的身体健康状况都会通过其身体的一些健康参数显示出来，比如体温、脉搏、心率、血压等参数，都是人体健康状况的最直观的显示，并且此类健康参数都能在人体表面进行直接测量与分析，同时，高精度的监测参数对人体健康状况的分析具有十分重要的作用。随着电子技术的不断更新和飞速发展，人体健康监测装置等产品逐渐丰富起来，从最传统的人工测量方式向模拟量产品、数字化产品和综合化产品发展，并且不断的走向人性化。随着人们对老人健康的重视，老人健康监测也成为了一项研究难题。但现有的监测方式为人工听诊，其效率低下，且精准度不高。，鉴于此，我们提出一种基于5g实现老人健康监控装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于5g实现老人健康监控装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种基于5g实现老人健康监控装置，包括表盘，所述表盘的背面设有血氧饱和度检测组件，在所述表盘内开设有空腔，所述空腔内安装有集成电路板，所述集成电路板上方设有充电电池，还包括无线充电模块，用于为所述充电电池进行无线充电。
6.优选的，所述血氧饱和度检测组件包括连接在所述集成电路板上的两个导联线和所述导联线端部的检测环，所述检测环内设有血氧传感器，所述血氧饱和度检测组件还包括设置于集成电路板上的探头驱动电路、初级放大电路、滤波电路、隔直放大电路、微处理器、a/d转换器、电源管理电路、串口通信电路和液晶显示电路。
7.优选的，所述微处理器的i/o接口分别与探头驱动电路和液晶显示电路电性连接，所述探头驱动电路与所述血氧传感器电性连接，所述血氧传感器的输出端与所述初级放大电路电性连接，所述初级放大电路与所述滤波电路电性连接，所述滤波电路与所述隔直放大电路电性连接，所述隔直放大电路与所述a/d转换器电性连接，所述a/d转换器与所述微处理器的i/o接口电性连接，所述电源管理电路与所述微处理器的电源输入端口电性连接，所述串口通信电路与所述微处理器的双向i/o接口信号连接。
8.优选的，所述表盘两端设有用于佩带在手腕上的表带，所述表带由若干均匀分布的表节组成，各个所述表节之间通过弹力绳串接成环形结构。
9.优选的，所述表节内部为中空结构，在所述表节上设有磁吸组件，所述表节的两侧圆周各开有一对第一圆孔和一对第二圆孔，所述表节中间开有环形的凹槽，且在表节内部沿其轴线方向固定有中轴，所述表节的圆周内壁上还固定有限位片，所述限位片的端部为弧形结构；所述磁吸组件包括可转动嵌设在环形的凹槽内的旋钮，所述旋钮的两端均同轴
设有圆柱状的凸台，所述凸台的两侧圆周上各开有一个限位槽，所述限位片的端部与所述限位槽的形状相适配。
10.优选的，所述凸台的两端各设有一对连杆，两端的所述连杆端部分别连接有第一吸头和第二吸头，所述第一吸头和第二吸头分别位于各个第二圆孔处，所述第一吸头为磁铁制成，其所述第二吸头为铁制成。
11.优选的，所述表盘内还设有5g网络模块，所述5g网络模块与集成电路板电性连接，所述5g网络模块包括客户端、用户管理模块、5g网络连接模块、服务器端、监测模块；所述用户管理模块包括安全认证、用户自动分组；所述5g网络连接模块包括至少第一5g网络、第二5g网络、第三5g网络；所述服务器端包括第一服务器、第二服务器、第三服务器；所述5g网络连接模块中的第一5g网络、第二5g网络、第三5g网络分别与服务器端中的第一服务器、第二服务器、第三服务器相对应连接；所述监测模块包括流量监测装置、行为监测装置、系统运行状态监测装置。
12.优选的，所述表盘的前表面设有液晶屏，且所述液晶屏的信号输入端与所述液晶显示电路电性连接。
13.优选的，所述无线充电模块包括无线充电模块包括供电模块、方波发生电路、驱动电路、高频逆变电路、发射线圈、接收线圈、整流滤波电路、转换电路和监测控制电路。
14.优选的，供电模块与所述方波发生电路均与驱动电路电性连接，所述驱动电路与所述高频逆变电路电性连接，所述高频逆变电路在所述发射线圈上产生高频交流电，突变电流产生变化的磁场发射给所述接收线圈，所述接收线圈接收到的磁场经过耦合给整流滤波电路，所述整流滤波电路与所述转换电路电性连接，所述转换电路与所述监测控制电路电性连接，所述监测控制电路与所述充电电池电性连接。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、本发明通过血氧饱和度检测组件能够检测出老人的血氧饱和度值，并且量的理论基础之上，探索并得出反射式血氧检测的理论依据，结合现阶段高效的电子元器件和具有丰富功能的算机设计硬电路更加的简单高效可靠。
17.2、本发明通过磁吸式的表带，当相邻两个表节的第一吸头和第二吸头相对时，由于第一吸头为磁铁，第二吸头为铁质，二者相互吸合，实现收紧，当当相邻两个表节的第一吸头和第一吸头相对时，下一个表节的第二吸头和第二吸头相对，此时，第一吸头和第一吸头的磁力相互排斥，二者不吸合，而第二吸头和第二吸头均为铁质，也无磁力，二者不吸合。采用此结构可根据手腕的粗细程度，自由选择任意两个或多个表节的吸合收紧以及不吸合放松。
18.3、本发明通过无线充电模块实现对检测仪的无线充电，只需要将表盘接近无线充电模块即可完成自动充电，进一步提高了使用的便捷性和通用性。
19.4、本发明能够实时通过5g网络将监测到的老人健康数据与医院的诊断系统进行连接，保证在老人身体状况出现异常时能够得到及时的治疗。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图；
21.图2为本发明中表节的结构示意图；
22.图3为本发明中表节的爆炸图；
23.图4为本发明中表节的前视图；
24.图5为本发明图4中a-a方向的剖视图；
25.图6为本发明中磁吸组件的结构示意图；
26.图7为本发明中表盘的内部结构示意图；
27.图8为本发明中血氧饱和度检测组件的模块示意图；
28.图9为本发明中血氧传感器的芯片引脚图；
29.图10为本发明中血氧传感器的电路图；
30.图11为本发明中初级放大电路的电路图；
31.图12为本发明中滤波电路的电路图；
32.图13为本发明中a/d转换器的电路图；
33.图14为本发明中a/d转换器的引脚图；
34.图15为本发明中电源管理电路的模块图；
35.图16为本发明中电源管理电路的电路图；
36.图17为本发明中串口通信电路的电路图；
37.图18为本发明中液晶显示电路的电路图；
38.图19为本发明无线充电模块的模块图；
39.图20为本发明中高频逆变电路的取样电路电路图；
40.图21为本发明中驱动电路的电路图；
41.图22为本发明中方波发生电路的电路图；
42.图23为本发明中接收线圈与整流滤波电路的电路图；
43.图24为本发明中转换电路的电路图。
44.图中：表盘1、液晶屏2、表带3、表节30、第一圆孔300、第二圆孔301、中轴302、限位片303、磁吸组件31、旋钮310、凸台311、连杆312、第一吸头313、第二吸头314、限位槽315、防滑纹316、血氧饱和度检测组件4、导联线40、检测环41、血氧传感器42、探头驱动电路43、初级放大电路44、滤波电路45、隔直放大电路46、微处理器47、a/d转换器48、电源管理电路49、串口通信电路410、液晶显示电路411、充电电池5、集成电路板6、弹力绳7、无线充电模块8、供电模块80、方波发生电路81、驱动电路82、高频逆变电路83、发射线圈84、接收线圈85、整流滤波电路86、转换电路87、监测控制电路88。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特
b，使红、红外光管交替发光，通过驱动器控制两个发光二极管的发光和熄灭。c信号为高电平时是暗光状态，控制着正负极性切换的模拟开关，这样我们就可以按时序形成红光、不发光、红外光三个工作状态，从面消除背景光的干扰，减少误差，提高测量的准确性，血氧传感器42采用的是波长为660nm的红光和波长为940nm的红外光作为发光二极管进行血氧饱和度的无创检测，在检测过程中，有效地控制两路发光管交替发光采集脉搏波信号，可以提高脉搏波检测的准确度，当rled_ctr1为高电平、rled_ctr2为低电平，irled_ctr1为低电平、irledctrl2为高电平时，三极管q2,q3导通，q1,q4截止，则触发红外光管发光，产生的光强信号通过组织后也被光电极管接收。反之，三极管q1、q4导通，q2、q3截止，触发红光管发光，产生的光强信号通过组织后被光电二极管接收；当rled_ctrl1为高电平、rled ctrl2为低电平，irled_ctrl1为高电平、irled_ctrl2为低电平时，四个三极管全部截止，两个发光管都不发光，即为暗光状态，当组织中的血液流量发生变化时，通过组织的光强也会发生变化，这种变化被两路信号调制后由光二极管接收并转化为压信号，送入后初级放大电路44。
54.因所采集到的光电脉搏波信号比较微弱，需要通过一个初步放大电路对信号量进行初步放大，所设计电路图如图11所示。此初级放大电路44采用差动放大，主要考虑是差动电路的优点是能够抑制温漂并能有效抵消随机噪声，提高信噪比。信号由输入端输入，经过所设计电路初步放大后，噪声和温漂被初步抑制，同时在每一个差动放大的输入与输出之间分别加入了电容c11、c12、c13,可消除高频噪声，但选择合适容值的电容对信号的后处理是达到比较好的效果，这样跟随器a2：b能够输出比较稳定的信号，总电路具有高输入阻抗、低失调电压、稳定放大倍数和低输出阻抗等优点，是具有较高抑制共模干扰能力的测量放大器,因此被广泛应用到那些提供微弱信号而共模干扰较大的场合和生物医学测量中。
55.滤波电路45设计如图12所示，它是一个典型的二阶有源滤波器，其截止频率为12.65hz，品质因数ξ为0.75。因为脉搏血氧信号的高频成份在基频的5倍频处，幅值已是很小，所以该滤波器能使脉搏光电信号完整的通过，而对50hz的工频有较强地抑制。被初步放大的脉搏波信号，通过低通滤波后，其脉冲调制的幅度已经复原，但波形毛刺较多，并且脉搏包括直流和交流两个部分，因直流量较大，反应血流量变化的交流量没有得到充分放大，不便于信号的采集和数据的处理，因此将滤波后的信号送入隔直放大电路46，对交流成份放大，并将部分低频成份滤掉。
56.经低通滤波之后的光电脉搏波信号包括红光直流，红光交流，红外直流,红外交流四路电信号，其中直流分量比较强，交流分量比较弱。当流过动脉的血液流量发生变化时，光强信号(即脉搏波信号)也会发生变化，这种变化转化为电信号也就是交流分量部分,所以交流信号在测量人体血氧饱和度方面起着关键作用，它反应了人体脉动变化的情况。而且人体动脉血管对红光和红外光的吸光度不同，红光的脉动起伏比红外光小，即代表红光的光强信号的交流分量要小于红外光的光强信号的交流分量。因此，如果对信号进行简单的放大会出现以下几个问题：(1)、整个信号超出放大器的动态范围，而交流信号仍未得到足够放大；(2)、越是交流分量小的信号，整个信号就越容易饱和，所以交流分量也就难以得到足够的放大；(3)、红外光的交流分量已超出放大器的范围，而红光的交流分量仍很小。通过低通滤波以后，信号的直流分量上叠加了微弱的交流成分。基于以上问题，本发明人设计了隔直放大电路46如图13所示，信号通过此电路时，电路将整个信号中的直流信号隔去,对交流信号进行放大，从而解决了整个信号易饱和而交流信号还没充分放大的问题。而在对
信号的解调过程中，把红光信号与红外光信号分开，通过设计对红光与红外光不同的放大倍数来解决了红外光的交流分量已经超出放大器的放大范围，而红光的交流分量仍然很小的问题,经过隔直放大电路46后，红光交流，红外交流都得到了有效的放大，并将部份低频成份滤出,输出的四路信号较稳定,分别将他们送入信号采样与处理模块作数据采集。
57.在信号的采样电路上,如图13和图14所示,本发明中的a/d转换器48采用美国ti公司生产的11通道10位tlc1543模数转换芯片采集数据。因为tlc1543是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的之一，它是一种高性价的a/d转换器，具有转换精度高、输入通道多、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点。它有一个3态输出端和三个输入端：输入/输出时钟(i/0clock)、片选(cs)、地址输入(address)和数据输出(sd0)。片内含有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个或3个内部自测试(self-test)电压中的一个。片内设有自动采样保持电路。在转换结束时，“转换结束”信号(e0c)输出端变高，以指示转换的完成。通过一个直接的四线接口与主处理器或其外围的串行口通讯。该芯片中的转换器结合外部输人的差分高阻的基准电压，具有简化比率转换、刻度以及模拟电路与逻辑电路和电源噪声隔离的特点。开关电容的设计可以使在整个温度范围内有较小的转换误差。系统时钟由片内产生，并与(i/0 clock)同步。片内转换器的设计使器件具有高速(10μs转换时间)、高精度(10位分辨率、最大土lsb线性误差)和低噪声的特点。
58.a/d转换器48工作过程分为两个周期：i/0周期和实际转换周期。
59.i/0周期：开始，cs为高电平，i/0 clock和address被禁止，sd0为高阻状态。当串行口使cs变低，开始转换过程，i/0 clock和address开启，sd0端脱离高阻状态。在i/0cl0ck的前4个脉冲上升沿，以msb前导方式从address口输入4位数据流到地址寄存器。这4位为模拟通道地址，控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和3个内部自测电压中,选通一路送到采样一保持电路,该电路从第4个i/0clock的下降沿开始对所选模拟输入进行采样，采样一直持续6个i/0 cl0ck周期，保持到第10个i/0 cl0ck的下降沿。同时，串口也从sdo端接收前一次转换的结果。它以msd前导方式从sd0输出，但msb出现在dataout端的时刻取决于串行接口时序。tlc1543可以用工作，6种基本串行接口时序方式，所用串行时钟脉冲的数目也取决于工作的方式，到16个不等，但要开始进行转换，至少需要10个时钟脉冲。在第10个时钟的下降沿e0c输出变低，而当转换完成时回到逻辑高电平。需要说明的是：如果i/0 cl0ck的传送多于10个时钟,在第10个时钟的下降沿内部逻辑sd0也将变低以保证剩下的各位值是零。
60.转换周期：见前，转换开始于第4个i/0clock的下降沿之后，片内转换器对采样值进行逐次逼近式a/d转换，其工作由i/0 clock同步了的内部时钟控制。转换结果锁存在输出数据寄存器中，待下一个i/0 clock周期输出。串行接口的时序方式，此器件有6种基本的串行接口时序方式,鉴于本文篇幅所限，仅介绍工作方式1的工作时序(本器件应用部分的编程也是参照此时序)，这种方式是一种具有10时钟和cs在转换周期的无效(高)的快速转换方式，cs下降沿使sdo引脚脱离高阻抗状态并启动一次i/0 clock的工作过程。上一次转换结果的msb出现在gs的下降沿，以msb前导方式从sdo口输出数据，在前4个的i/0clock上升沿将下一-次转换模拟通道地址打入address端。整个构成需要10个时钟周期。
61.本发明的电源管理电路15如图所示。max735把+5v电压转换为-5v电压的电路图如图15和图16所示，因为对于微弱信号的检测，50hz工频信号对微弱信号的干扰很大，因此减小噪声，提高信噪比是整个系统硬件设计的基础，是关键模块之一，具体的，系统的供电电
压为+12v,采用蓄电池供电。电源转换芯片l7805将+12v转换为+5v，向单片机和模拟电路提供正电源，同时将+5v电压送入dc-dc转换器max735，将+5v电压转换为-5v，作为模拟电路的负电源。
62.进一步地，经采集后的红光和红外光信号,需要用相应的计算机软件对其进行分析和处理，因此需要实现单片机和计算机之间的通讯。本发明的串口通信电路410采用的用max232芯片实现微处理器47和pc机之间的数据传输。max232芯片内有一个电源、电压变换器，可以把输入的+5v电源电压转换为rs
‑‑
232c输出所需要的电平。串行通讯接口电路原理图如图17所示。
63.除此之外，经计算机处理后的血氧饱和度值，要通过液晶显示屏显示出来,这里所采用的显示屏2是三星的s6b0724391驱动控制器控制的图形点阵液晶。该液晶可以显示图形、数字和汉字，由64x132点阵组成，如图18所示，s6b0724是一种单芯片图形点阵液晶驱动控制器，这种液晶芯片可以直接与微处理器相连，从微处理器接收串行数据或8位并行数据，并把显示数据存储在片外显示数据ram区，同时产生独立于微处理器的液晶显示驱动信号。s680724包含64行驱动电路和132列驱动电路，所以只要一片芯片就可以驱动64x132点阵显示。通过使用主从多片芯片可以提高显示能力。由于不需要外部操作时钟，所以执行显示数据ram区的读写操作只需很小的功耗。另外，该液晶含有液晶驱动所需的电源供应电路，利用最少的部件获得最低的功耗。
64.实施例2：
65.在具体使用时，本发明人设计了可拆卸式的底座结构，便于内部电路的实时维护，如图2-7所示，表节30内部为中空结构，在表节30上设有磁吸组件31，表节30的两侧圆周各开有一对第一圆孔300和一对第二圆孔301，第一圆孔300用于各自表节30之间的弹力绳7连接，具体为弹力绳7两端打结形成结头，卡在第一圆孔300使其无法脱出，表节30中间开有环形的凹槽，且在表节30内部沿其轴线方向固定有中轴302，表节30的圆周内壁上还固定有限位片303，限位片303的端部为弧形结构；磁吸组件31包括可转动嵌设在环形的凹槽内的旋钮310，旋钮310可转动地套接于中轴302外部，旋钮310的两端均同轴设有圆柱状的凸台311，凸台311的两侧圆周上各开有一个限位槽315，限位片303的端部与限位槽315的形状相适配。
66.进一步地，旋钮310的表面设有若干防滑纹316，方便使用者从外部推动旋钮310转动。
67.具体的，凸台311的两端各设有一对连杆312，两端的连杆312端部分别连接有第一吸头313和第二吸头314，第一吸头313和第二吸头314分别位于各个第二圆孔301处，第一吸头313为磁铁制成，其第二吸头314为铁制成。
68.由于老人的手腕粗细不一致，并且老人的腕表不像儿童，一般的松紧表带或皮质表带不符合老人的审美观，本发明实施例提供了一种链式表带，为了调节松紧，采用上述结构来实现，通过转动旋钮310来带动整个磁吸组件31转动，同时，磁吸组件31有两个限位位置，每转动180
°
限位一次，即通过限位片303的端部卡在限位槽315中实现限位，其中，限位片303采用有韧性的塑料制成，其端部为弧形结构，在用力推动旋钮310使其形变可脱出限位槽315，此时磁吸组件31转动一周，到达下一个限位槽315位置时限位片303卡入另一个限位槽315再次实现限位。当转动一周后第一吸头313和第二吸头314的位置发生调换，表带3
的的收紧和放松也是以此来实现，当相邻两个表节30的第一吸头313和第二吸头314相对时，由于第一吸头313为磁铁，第二吸头314为铁质，二者相互吸合，实现收紧，当当相邻两个表节30的第一吸头313和第一吸头313相对时，下一个表节30的第二吸头314和第二吸头314相对，此时，第一吸头313和第一吸头313的磁力相互排斥，二者不吸合，而第二吸头314和第二吸头314均为铁质，也无磁力，二者不吸合。采用此结构可根据手腕的粗细程度，自由选择任意两个或多个表节30的吸合收紧以及不吸合放松。
69.实施例3：
70.为了充电的方便，本发明人还设计如下方案，如图19所示，还包括无线充电模块8，用于为充电电池5进行无线充电，无线充电模块8包括无线充电模块8包括供电模块80、方波发生电路81、驱动电路82、高频逆变电路83、发射线圈84、接收线圈85、整流滤波电路86、转换电路87和监测控制电路88，供电模块80与方波发生电路81均与驱动电路82电性连接，驱动电路82与高频逆变电路83电性连接，高频逆变电路83在发射线圈84上产生高频交流电，突变电流产生变化的磁场发射给接收线圈85，接收线圈85接收到的磁场经过耦合给整流滤波电路86，整流滤波电路86与转换电路87电性连接，转换电路87与监测控制电路88电性连接，监测控制电路88与充电电池5电性连接。
71.具体的，监测控制电路88以at89c51单片机为核心，以lcd12864为人机交互界面的基础,实现了电池充电状态的可视化、图形化。
72.供电模块80由直流电源提供，经过高频逆变之后在发射线圈84产生高频交流电。交变电流产生变化的磁场发射出去,接收线圈85通过电磁感应耦合接收到发射线圈发射的能量,经过整流变换之后给充电电池5充电。
73.进一步地，高频逆变电路83是本实施例中发射电路的核心,为lc谐振发射电路提供谐振所需的交变电流。高频逆变的主要功能是将供电模块80提供的12v直流电,变成交流电。本发明人采用mos管组成的全桥逆变结构,电路如图20所示，4个mos开关管组成此全桥电路。当mos管q1和04导通时,q2和q3截至,电流由mos管q1经lc电路到mos管q4。当mos管q2和q3导通时,mos管q1和q4同时截至,电流经由mos管q3、lc到mos管q2。如此循环，将直流电逆变为交流电,供给lc电路发射，在mos管的选择上，经过比较和筛选以及考虑成本的因素，最终选定了ir公司设计生产的一款低阻抗，快速开关管irf3205作为全桥的开关器件，其主要性能如下：
①
导通电阻：8mq；
②
工作温度范围：-55℃～175℃；
③
极快的开关速度，开延时14ns,上升时间101ns,关延时50ns,'下降时间65ns。
74.当高频逆变电路83中的高端桥臂导通时(q或q3桥臂),由于负载的存在,源极的电位将被抬升与栅极相同,就会导致高端桥臂不能持续导通，所以需要加入驱动电路82。本实施例中采用ir公司生产的r2110芯片来驱动开关管，同时ir2110芯片还同时具备隔离芯片的功能，ir2110是一种双通道、栅极驱动、器件的单片式集成驱动模块，每个ir2110能同时驱动2个开关管，在芯片中采用了高度集成的电平转换技术，大大简化了逻辑电路对功率器件的要求,同时提高了驱动电路的可靠性。驱动电路82如图21所示，选用2个r2110即可驱动高频逆变电路中的4个开关管，其中ir2110的sd管脚，是ir2110的使能管脚，可以方便控制发射电路的开关。
75.驱动电路82中的ir2110芯片需要pwm波,为了整个充电模块的调试方便,需要设计-一个占空比和频率可调的方波发生电路81。本实施例的方波发生电路81采用555芯片，
可以通过调节滑动变阻器来控制方波的占空比和频率。ne555芯片构成的方波发生电路，如图22所示。ra为r2的左端导通电阻,rb为r2的右端导通时的阻值，电路上电时,电源通过r、ra支路给电容c1充电,此时3脚输出高电平,当c1的电位充至2/3v
cc
时,555内部比较器使rs触发器输出低电平，通过与非门打开放电回路,电容放电,此时输出低电平,当电容电位放到1/3vcc时,比较器使rs触发器输出高电平,放电回路关闭,电容充电,输出高电平，单个周期内，电路的充电时间tr；＝0.7(r1+ra)c1,放电时间tf＝0.7(r3+rb)c1,输出的方波频率为：占空比为：由于驱动电路需要两路反相pwm波，为了防止电源中上下桥臂mosfet出现“直通”现象,必须遵循先关断后开通的原则。所以,输入ir2110的高低压通道的两路pwm波应适当留“死区’，即555构成的方波发生器产生的波的占空比不等于50％,而两路反相pwm波则由555产生的波通过反相器产生。
76.由于接收端接收到的也是交流电，充电电池充电所需的是直流电,所以,接收端电路需要将交流电变换成直流电，如图23所示，完成这一任务主要靠整流滤波电路86，整流电路依靠的是二极管的单向导电性。本实施例利用的是桥式整流电路,桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低。根据需要,整流二极管要求快恢复,较高的电流上限,综合考虑选择了1n5819。
77.系统中充电状态监测控制电路88中的主控单元电路以美国atmel公司生产的低电压、高性能cmos单片机at89c51为核心。片内含4k bytes的可反复擦写的flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采用atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准mcs
‑‑
51指令系统,片内置通用8位中央处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大的at89c51单片机能应用许多高性价比的场合,可灵活应用于各种控制领域。
78.除此之外，充电电压作为一个模拟量,需要转换电路87将其转换为数字量以供单片机进行读写计算来完成控制。本设计采用的模数转换芯片为adc0804,它是cmos8位单通道逐次渐近型的模数转换器，电路图如图24所示，当cs、rd端为低电平时,adc0804会将转换后的数字信号经由db7～db0输出至其他，处理单元。当cs、wr端皆为低电平时,adc作清除动作，系统重装，当wr由低电平变为高电平时,adc0804会开始转换信号。clkin、clkr为频率的输入输出端,一般要求频率范围100khz～1.28mhz。一般通过外接rc电路产生模数转换器所需的时钟信号,时钟频率为f＝1/1.1rc。
79.实施例4：
80.本系统还包括5g网络模块，所述5g网络模块与集成电路板(6)电性连接，所述5g网络模块包括客户端、用户管理模块、5g网络连接模块、服务器端、监测模块；所述用户管理模块包括安全认证、用户自动分组；所述5g网络连接模块包括至少第一5g网络、第二5g网络、第三5g网络；所述服务器端包括第一服务器、第二服务器、第三服务器；所述5g网络连接模块中的第一5g网络、第二5g网络、第三5g网络分别与服务器端中的第一服务器、第二服务器、第三服务器相对应连接；所述监测模块包括流量监测装置、行为监测装置、系统运行状态监测装置。
81.用户管理模块中安全认证用于检测客户端是否为合法客户端，对于没有通过安全认证的客户端予以禁止访问服务器；所述用户自动分组是对通过安全认证的客户端进行安
全级别的划分，分配后分别通过对应的5g网络进入对应的服务器。流量监测装置用于监测客户端流量使用情况，所述行为监测装置用于实施接收集成电路板传输的健康状况数据，所述系统运行状态监测装置用于检测系统运行状态是否发生故障。第一服务器、第二服务器、第三服务器分别与各医院的诊断系统连接，用于将各个客户端的用户健康状况数据实施传输到医院进行诊疗。能够实时通过5g网络将监测到的老人健康数据与医院的诊断系统进行连接，保证在老人身体状况出现异常时能够得到及时的治疗。
82.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。