一种带身份识别和定位功能的新型智能血压计的制作方法

[0001]
本实用新型涉及智能血压计领域，尤其是搭载了指纹识别并使用nb-iot通信技术和gps定位功能的智能血压计。


背景技术：

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现有的电子血压计产品有的已经具有将血压数据传输到网络后台的能力，但是在养老行业的场景下，工作人员为老年客户上门体检测量血压数据时，有的工作人员偷懒没有赶很远上门给指定的老年人测量血压，而是随便找了个人测了一下血压把家数据上报了，这样造成的后果是：1、对国家补贴造成浪费；2、对老年人的身体健康不负责任；3、对养老院平台不负责任，对其信誉产生影响。


技术实现要素：

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本实用新型提供一种带身份识别和定位功能的新型智能血压计，解决工作人员收集假数据的难题，采用以下技术方案：包括：血压测量模块，用于测量血压；mcu主控单元，接收血压测量数据；gps模块，所述gps模块与mcu主控单元连接，通过通信模块将用户地理位置上传至云端；指纹识别模块，与mcu主控单元连接，用于识别验证被测量血压用户的指纹；通信模块，与mcu主控单元连接，用于将血压值、用户地理位置和被测量用户的身份信息上传至云端；电源模块，提供各个模块工作电压。
[0004]
优选的，所述mcu主控单元采用stm32f系列芯片，芯片的oscin和oscout引脚接晶振电路，芯片的vdd引脚接入3.3v工作电压，芯片的vdda引脚输出3.3v正电源，提供led指示灯电源。
[0005]
优选的，所述血压测量模块包括空气泵、泄气阀、压力检测单元，所述压力检测单元采用abp系列压阻压力传感器进行压力采集，接入3.3v工作电压，压阻压力传感器与mcu主控单元之间通过scl控制线、sda数据线实现数据的传送；空气泵、泄气阀分别与mcu主控单元信号连接，接收mcu主控单元的信号指令。
[0006]
优选的，所述指纹识别模块采用as608芯片，所述指纹识别模块vcc引脚接入3.3v电压，指纹识别模块的wak引脚接到单片机的io引脚上，当有指纹按下，该引脚触发一个高电平信号；指纹识别模块的tx、rx引脚与mcu主控单元串口引脚连接，实现串口通信，分别用于发送、接收数据。
[0007]
优选的，所述通信模块采用nbiot通讯，所述通信模块包括whnb75芯片，通信模块接入6v工作电压，且通过uartrx、uarttx引脚与mcu主控单元通信连接，分别实现数据的接收、发送。
[0008]
优选的，所述电源模块采用xc6206稳压芯片，电源模块输入端接入6v电源，输出3.3v电源给mcu主控单元。
[0009]
优选的，所述gps模块采用neo6mgps模块，所述gps模块输入3.3v电压，所述gps模块txd、rxd引脚与mcu主控单元分别实现位置数据的发送和护理员位置信息的接收；所述
gps模块的rfin引脚接入天线信号，vccrf引脚接电阻r8和电感l2，对电源进行滤波，防止电源中的gps载频分量进入rfin；gps模块的timepulse引脚接led指示灯。
[0010]
优选的，还包括按键电路模块，所述按键电路模块与mcu主控单元连接，用于选择外出模式，并用于触发gps模块实时采集位置信息。
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优选的，还包括显示屏，所述显示屏选用oled屏，接入3.3v电压，所述显示屏与所述mcu主控单元连接，用于显示血压值、位置信息和被测量血压的用户信息。
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本实用新型的有益效果：在电子血压计设备内部嵌入gps模块和指纹识别模块，使得：该电子血压计的定位轨迹都能在后台被监控到；该血压计上报血压数据时将老人家庭位置数据一并上传，能够监控该工作人员是否到指定的老人家中测量了血压，保证数据真实性；采用了nb-iot通信技术，将血压和经纬度数据传输到阿里云iothub，再由阿里云iothub转发到网络服务器，实现数据被采集到云端；设备上含有按键，点击按键后，告知平台该工作人员开始外出服务，并且血压计开始定时获取经纬度数据并上报到服务器端；gps定位功能定时获取工作人员外出行走时的经纬度数据，并采用nb-iot通信技术定时上传，服务端将工作人员的运行轨迹显示出来，实时了解护理员位置，可以让等待被服务的用户用手机查看工作人员大概还有多长时间到达他家；指纹识别模块，检测完血压后让老人指纹打卡，确认该护理对象是否为目标老年人；被检测的血压数据，只能等验证了老人的指纹后才能上传。
附图说明
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图1为本专利申请的系统原理图；
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图2为本实用新型各个模块之间连接的电路原理图；
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图3为本实用新型关于mcu主控单元的电路原理图；
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图4为本实用新型关于指纹识别模块的电路原理图；
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图5为本实用新型关于通信模块的电路原理图；
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图6为本实用新型关于血压测量模块的电路原理图；
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图7为本实用新型关于电源模块的电路原理图；
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图8为本实用新型关于gps模块的电路原理图；
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图9为本实用新型关于按键电路模块的电路原理图；
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图10为本实用新型关于显示屏的电路原理图。
具体实施方式
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现结合附图对本实用新型作进一步说明。
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由图1所示可知，包括：血压测量模块，用于测量血压；mcu主控单元，接收血压测量数据；gps模块，所述gps模块与mcu主控单元连接，通过通信模块将用户地理位置上传至云端；指纹识别模块，与mcu主控单元连接，用于识别验证被测量血压用户指纹，用户指纹验证正确后才可以进行数据的上传，确保数据的真实性；通信模块，与mcu主控单元连接，用于将血压值、用户地理位置和被测量血压用户的指纹识别信息上传至云端；电源模块，提供各个模块工作电压。
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图2、图3所示，所述mcu主控单元采用stm32f系列的stm32f103cxty/lqfp48芯片作
为主控芯片，芯片的oscin和oscout引脚接晶振电路，芯片的vdd引脚接入3.3v工作电压，芯片的vdda引脚输出3.3v正电源，提供led指示灯电源。
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图6所示，所述血压测量模块包括空气泵、泄气阀、压力检测单元，所述压力检测单元采用abp系列压阻压力传感器进行压力采集，图中所示选用abpdann005pg2a3，该芯片的vdd引脚接入3.3v工作电压，如图6所示，压阻压力传感器的scl引脚接电阻r31，sda引脚接电阻r32，电阻r31和电阻r32的另一端接3.3v电压，且scl、sda引脚与mcu主控单元之间通过scl控制线、sda数据线实现数据的传送；空气泵、泄气阀分别与mcu主控单元信号连接，接收mcu主控单元的信号指令，用于将压脉袋加压以及排气，保证压力检测单元的工作。
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图6所示，mcu主控单元发出脉冲指令至三极管q1基极，三极管q1发射极接二极管d4阳极、集电极接mos管tr2的栅极和电阻r29，电阻r29的另一端接6v电源，且6v电源接mos管tr2的源极、mos管tr2的漏极接二极管d4阴极以及空气泵电源正极，利用三极管的开关特性控制空气泵的通断，实现对压脉袋的加压。
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图6所示，mcu主控单元发出脉冲指令至三极管q2基极，三极管q2发射极接二极管d5阳极、集电极接mos管tr3的栅极和电阻r30，电阻r30的另一端接6v电源，且6v电源接mos管tr3的源极、mos管tr3的漏极接二极管d5阴极以及泄气阀电源正极，利用三极管的开关特性控制泄气阀的通断，实现对压脉袋内气体的排泄。
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图4所示，所述指纹识别模块采用as608芯片，所述指纹识别模块vcc引脚接入3.3v电压，指纹识别模块的wak引脚接到单片机的io引脚上，当有指纹按下，该引脚触发一个高电平信号；指纹识别模块的tx、rx引脚与mcu主控单元串口引脚连接，实现串口通信，分别用于发送指纹数据至mcu主控单元以及接收mcu主控单元反馈的数据。
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图5所示，所述通信模块采用nbiot通讯，所述通信模块包括whnb75芯片，通信模块接入6v工作电压，且通过uartrx、uarttx引脚与mcu主控单元通信连接，分别实现数据的接收、发送；3.3v电压接电阻r38，电阻r38的另一端接按键sw3以及该芯片的reload引脚，按键sw3的另一端接地，且接按键sw3两端连接在电容c31的两端；3.3v电压接电阻r39，电阻r39的另一端接按键sw4以及该芯片的reset引脚，按键sw4的另一端接地，且接按键sw4两端连接在电容c32的两端；该芯片的ledwork引脚接电阻r40，电阻r40的另一端接三极管q3的基极，三极管q3的发射极接地、集电极接发光二极管led7阳极，发光二极管led7阴极接电阻r36，电阻r36另一端接3.3v电压，同样的，lednet引脚输出指令通过三极管q4，控制发光二极管led8的亮灭。
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图7所示，所述电源模块采用xc6206稳压芯片，电源模块输入端接入6v电源，输出3.3v电源给mcu主控单元，xc6206稳压芯片的输入端接开关sw1的一端，开关sw1的另一端接二极管d1、二极管d2的阴极，二极管d1的阳极端接入外部6v电源；二极管d2的阳极接蓄电池bat，且二极管d2的阳极还接电阻r1，电阻r1的另一端接mcu主控单元以及下拉电阻r2，能够实现主电源、备用电源的切换。
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图8所示，还包括gps模块，所述gps模块与mcu主控单元连接，通过通信模块将用户地理位置上传至云端，所述gps模块采用neo6mgps模块，所述gps模块输入3.3v电压，所述gps模块txd、rxd引脚与mcu主控单元分别实现数据的发送和接收；所述gps模块的rfin引脚接入天线信号，vcc rf引脚接电阻r8和电感l2，对电源进行滤波，防止电源中的gps载频分量进入rfin；gps模块的timepulse引脚接led指示灯。
[0033]
图9所示，还包括按键电路模块，所述按键电路模块与mcu主控单元连接，如图9所示，3.3v电源接电阻r44的一端，电阻r44的另一端接按键sw5以及该mcu主控单元的io引脚，按键sw5的另一端接地，且接按键sw5两端连接在电容c33的两端；3.3v电源接电阻r45的一端，电阻r45的另一端接按键sw6以及该mcu主控单元的io引脚，按键sw6的另一端接地，且接按键sw6两端连接在电容c34的两端；其中sw6按键代表“外出”，“外出”按键按下后，mcu主控单元会将该外出指令发送至云端，便于及时通知工作人员，且该模式下需要配合gps模块实时采集位置信息，便于寻找被护理人员的位置。
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图10所示，还包括显示屏，所述显示屏选用oled屏，3.3v电压接mos管tr1的源极以及电阻r26一端，电阻r26的另一端接mcu主控单元以及mos管tr1的栅极以及电容c23，mos管tr1的漏极接oled的vcc引脚，oled的sda引脚接mcu主控单元以及电阻r27，电阻r27的另一端接3.3v电压；oled的scl引脚接mcu主控单元以及电阻r28，电阻r28的另一端接3.3v电压，该显示屏与所述mcu主控单元通过scl控制线、sda数据线实现数据的传送，用于显示和传输血压值、位置信息和被测量血压的用户信息。
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本产品设计中使用stm32f103cxty/lqfp48芯片作为主控芯片，它结合gps模块和nb-iot模块等外部电路来完成智能血压计的血压测试和定位功能并且将数据回传到云端，首先它通过sim卡连接广域网，通过通信基站传输gps回传的经纬度来定位，并且当血压测试完成后会将所有数据上报到养老服务云端，在上传血压数据的时候把该设备的地理坐标信息一并上传到后台，保证被检测老年人数据的真实性。
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最后应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围，而所附权利要求意在涵盖落入本实用新型精神和范围中的这些修改或者等同替换。