一種用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備，本實(shí)用新型包括電源管理模塊、生理參數(shù)采集模塊、環(huán)境參數(shù)采集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊；本實(shí)用新型設(shè)備體積和質(zhì)量小，攜帶便捷，可移動性強(qiáng)，具有良好的舒適性，設(shè)備抗干擾能力強(qiáng)，與網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)傳輸糾錯能力強(qiáng)；設(shè)備使用方便，監(jiān)測信息穩(wěn)定可靠，設(shè)備使用范圍廣，不受時(shí)間地域限制，實(shí)時(shí)采集用戶生理參數(shù)、環(huán)境參數(shù)以及定位信息，通過GPRS技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸。
【專利說明】—種用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、可穿戴智能設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，戶外極限運(yùn)動日漸頻繁，其帶來的安全問題日益突出。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等技術(shù)的興起，極大地推動了可穿戴智能設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將其與戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，將大大保障相關(guān)人員的生命安全。
[0003]戶外極限運(yùn)動由于自身的特殊性，時(shí)常伴隨危險(xiǎn)，近年來發(fā)生很多令人心痛的事故，可穿戴智能設(shè)備可對戶外極限運(yùn)動人員實(shí)時(shí)定位，對事故發(fā)生時(shí)的相關(guān)人員位置進(jìn)行跟蹤，對生命、環(huán)境信息的實(shí)時(shí)采集，便于設(shè)計(jì)高效的應(yīng)急救援方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型的一種用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備，包括電源管理模塊、生理參數(shù)采集模塊、環(huán)境參數(shù)采集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊；其中生理參數(shù)采集模塊包括:人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元；環(huán)境參數(shù)采集模塊包括:環(huán)境溫濕度采集單元、環(huán)境大氣壓參數(shù)采集單元。所述電源管理模塊包括VCC7.4V可充電式鋰電池、VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路、VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路、VCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路；7.4V可充電式鋰電池JS-7.4V-2.2AH為VCC5V.0電壓轉(zhuǎn)換電路提供電源；VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的核心為AMSl117-5.0低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片，其輸出供給VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路、VCCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路、人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元、環(huán)境大氣壓參數(shù)采集單元、GPS定位模塊；4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的核心為FDS9435-M0SFET功率管、LM3485遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其輸出為GPRS模塊提供電源，VCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路的核心為AMSl117-3.3低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片，其輸出為環(huán)境溫濕度采集單元、處理器模塊主芯片STM32F103RBT6、JTAG接口提供電源；
[0006]電源管理模塊包括:7.4V鋰電池、7.4V鋰電池接口 J1、自鎖開關(guān)K1、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0、第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl 117-3.3、第一 MOSFET功率管FDS9435、第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485、第一電解電容Cl、第一鉭電容C2、第二鉭電容C3、第二電解電容C4、第三電解電容C5、第三鉭電容C6、第四鉭電容C7、第四電解電容CS、第五鉭電容C9、第五電解電容C10、第六電解電容C11、第六鉭電容C12、第七鉭電容C13、第七電解電容C14、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電源指示燈DSl、第一電感LI ；
[0007]所述7.4V鋰電池的負(fù)極接地，7.4V鋰電池的正極連接自鎖開關(guān)Kl的第一引腳，自鎖開關(guān)Kl的2引腳和第一二極管Dl的陽極相連，第一二極管Dl的陰極連接VCC7.4V電壓輸出端；
[0008]VCC7.4V電壓輸出端連接第一電解電容Cl的正極、第一鉭電容C2的一端、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-5.0的3引腳，第一電解電容Cl的負(fù)極連接第一鉭電容C2的另一端、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的I引腳、第二鉭電容C3的一端、第二電解電容C4的負(fù)極、第二二極管D2的陽極、第三電解電容C5的負(fù)極、第三鉭電容C6的一端到地，第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl 117-5.0的2引腳連接第二鉭電容C3的另一端、第二電解電容C4的正極、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陽極，第三二極管D3的陰極連接第三電解電容C5的正極、第三鉭電容C6的另一端到5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端；
[0009]VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-3.3的3引腳、第四鉭電容C7的一端、第四電解電容CS的陽極，第四鉭電容C7的另一端連接第四電解電容C8的陰極、第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-3.3的I引腳、第五鉭電容C9的一端、第五電解電容ClO的陰極到地，第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl 117-3.3的2引腳連接第五鉭電容C9的另一端、第五電解電容ClO的陽極和第一電阻Rl的一端到VCC3.3V的電壓輸出端,第一電阻Rl的另一端連接第一電源指示燈DSl的陽極，第一電源指示燈DSl的陰極接地；
[0010]VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第六電解電容Cll的陽極、第一 MOSFET功率管FDS9435的I引腳、2引腳、3引腳和第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的8引腳，第一 MOSFET功率管FDS9435的4引腳連接第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的7引腳，第一 MOSFET功率管FDS9435的5引腳、6引腳、7引腳、8引腳連接第四二極管D4的陰極、第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的I引腳、第一電感LI的一端，第四二極管D4的陽極連接GND，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的2引腳、6引腳連接GND，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的5引腳連接第二電阻R2的一端、第六鉭電容C12的一端，第六鉭電容C12的另一端連接第二電阻R2到第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的8引腳，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的3引腳架空，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的4引腳連接第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第七鉭電容C13的一端，第三電阻R3的另一端連接GND，第四電阻R4的另一端連接第七鉭電容C13的另一端、第七電解電容C14的陽極、第一電感LI的另一端到VCC4.0V的電壓輸出端，第七電解電容C14的陰極連接GND ；
[0011]所述生理參數(shù)采集模塊包括人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元；人體體溫參數(shù)采集單元采用TSIC506數(shù)字式高精度體溫傳感器和處理器模塊的24引腳相連，數(shù)據(jù)讀取采用Tsic ZAC總線通信協(xié)議，電源端和5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路相連；血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元YS2000和處理器模塊的通用異步收發(fā)(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter, UART)接口 UART3相連，電源端和5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路相連。所述的血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元包括CY8C5566L高速處理器單元、電壓轉(zhuǎn)換電路和穩(wěn)壓濾波電路，輸出的信號和處理器的UART3相連；
[0012]血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元電路包括:連接端子P1、連接端子P2，第八鉭電容 C15 ；
[0013]連接端子P2的RX腳連接連接端子Pl的一個RX腳，連接端子P2的2腳連接連接端子Pl的一個TX腳，連接端子P2的TX腳連接GND，連接端子P2的電源腳連接VCC5.0V的電壓輸出端、第八鉭電容C15的一端，第八鉭電容C15的另一端連接GND，連接端子Pl的另一個RX腳連接處理器STM32F103RBT6的PBlO引腳，連接端子Pl的另一個TX腳連接處理器 STM32F103RBT6 的 PBll 引腳;
[0014]人體體溫參數(shù)采集單元電路包括:連接端子P3，第五電阻R5，第九鉭電容C16 ;人體體溫參數(shù)采集單元的連接端子P3的電源引腳連接第五電阻R5的一端、第九鉭電容C16的一端，第五電阻的另一端連接VCC5.0V的電壓輸出端，連接端子P3的IO引腳連接處理器STM32F103RBT6的PCO引腳，連接端子P3的GND引腳接地。
[0015]所述的環(huán)境參數(shù)采集模塊包括環(huán)境溫濕度采集單元、環(huán)境大氣壓采集單元；環(huán)境溫濕度采集單元采用SHTll數(shù)字式高精度溫濕度傳感器和處理器的PBO、PBl引腳相連，數(shù)據(jù)讀取采用類IIC總線協(xié)議，電源端與VCC3.3V電壓輸出端相連。環(huán)境大氣壓采集單元采用BMP085數(shù)字式高精度大氣壓采集芯片和處理器的PC引腳相連，電源端和VCC5.0V電壓輸出端相連。
[0016]環(huán)境溫濕度采集單元包括:第十鉭電容C17，第六電阻R6，模塊連接端子P4 ;連接端子Pl的SDA腳連接第六電阻R6的一端、處理器模塊STM32F103RBT6的PBl引腳，第六電阻R6的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端電路，模塊連接端子P4的電源引腳連接第十鉭電容C17的一端、VCC3.3V電壓輸出端電路，第十鉭電容C17的另一端連接模塊連接端子P6的GND引腳接地，連接端子P6的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PBO引腳；
[0017]環(huán)境大氣壓采集單元包括:第十一鉭電容C18，模塊連接端子P6，端子P5 ;連接端子P6的電源引腳連接第十一鉭電容C18的一端、VCC5.0V電壓輸出端，模塊連接端子P6的SCL引腳連接端子P5的SCL引腳，模塊連接端子P6的SDA引腳連接端子P5的SDA引腳，模塊連接端子P6的XCLR引腳連接端子P5的XCLR引腳，模塊連接端子P6的NC引腳連接端子P5的NC引腳， 模塊連接端子P6的GND引腳接地，端子P5的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCO引腳，端子P5的SDA引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCl引腳，端子P5的XCLR引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC2引腳，端子P5的NC引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC3引腳；
[0018]GPS定位模塊包括:模塊連接端子P7，第十二鉭電容C19 ;模塊連接端子P7的電源引腳連接第十二鉭電容C19的一端、VCC5.0V電壓輸出端，模塊連接端子P7的GND引腳接地，模塊連接端子P7的TX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA3引腳，模塊連接端子P7的RX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA2引腳；
[0019]所述GPRS傳輸模塊KS-97和處理器模塊的通用異步收發(fā)(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter, UART)接口 UARTl 相連，電源端和 VCC4.0V 電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端相連，VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端電壓可達(dá)50V，轉(zhuǎn)換電路充分考慮電磁干擾，VCC4.0V輸出電壓穩(wěn)定可靠，波紋小，為GPRS模塊提供電源；GPRS傳輸模塊電路圖包括:第十三鉭電容C20、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二發(fā)光二極管DS2、第三發(fā)光二極管DS3、第四發(fā)光二極管DS4、GPRS核心單元KS97，連接端子P8，第二按鍵K2 ；
[0020]GPRS傳輸模塊電路中的核心單元KS97的I引腳、2引腳、11引腳、20引腳連接GND，GPRS的核心單元KS97的3引腳、4引腳相連至VCC4.0V輸出電壓端，GPRS核心單元KS97的5引腳和連接端子P8的I引腳相連，連接端子P8的I引腳連接處理器STM32F103RBT6的PA9引腳，GPRS核心單元KS97的6引腳和連接端子P8的3引腳相連，連接端子P8的3引腳連接處理器STM32-64的PAlO引腳，GPRS核心單元KS97的9引腳連接第二按鍵K2的3引腳，第二按鍵K2的I引腳連接GND，GPRS核心單元KS97的10引腳連接第七電阻R7，第七電阻R7連接第二發(fā)光二極管的陽極，第二發(fā)光二極管的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的18引腳連接第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端連接第三發(fā)光二極管DS3的陽極，第三發(fā)光二極管DS3的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的19引腳連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接第四發(fā)光二極管DS4的陽極，第四發(fā)光二極管DS4的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的其他引腳都架空；
[0021]所述處理器模塊以處理器STM32F103RBT6為核心，在其外圍分別搭建了復(fù)位電路、晶振電路、JTAG接口電路、RS-232收發(fā)器電路、退耦電路。并且對處理器的各電源引腳進(jìn)行了退藕處理。處理器的電源端連接VCC3.3V電壓輸出端；處理器模塊中的三個UART接口分別和GPRS傳輸模塊、GPS定位模塊、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元相連；其中RS-232收發(fā)器電路包括:第十四鉭電容C21、第十五鉭電容C22、第十六鉭電容C23、第十七鉭電容C24，第一串口插件C0M1、第一 RS-232收發(fā)器芯片MAX3232 ;主處理器單元電路包括:主芯片STM32F103RBT6、第十八鉭電容C25、第十九鉭電容C26、第二十鉭電容C27、第二^^一鉭電容C28、第二十二鉭電容C29、第二十三鉭電容C30、第二十四鉭電容C31、第二十五鉭電容C32、第二十六鉭電容C33、第二十七鉭電容C34、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三按鍵K3、第五發(fā)光二極管DS5、第十電阻R10、第十一電阻Rll JTAG接口電路包括JTAG接插件JTAG_20、第十二電阻R 12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十八鉭電容C35 ；
[0022]RS-232電路主芯片MAX3232中的I引腳連接第十六鉭電容C23的一端，第十六鉭電容C23的另一端連接MAX3232的3引腳，MAX3232中的4引腳連接第十七鉭電容C24的一端，第十七鉭電容C24的另一端連接MAX3232的5引腳，MAX3232中的2引腳連接第十四鉭電容C21的一端，第十四鉭電容C21的另一端連接GND，MAX3232中的2引腳連接第十五鉭電容C22的一端，第十五鉭電容C22的另一端連接GND，MAX3232中的13引腳連接第一串口插口 COMl的3引腳，MAX3232中的14引腳連接第一串口插口 COMl的2引腳，MAX3232中的11引腳連接主處理器芯片STM32F103RBT6的PA9，MAX3232中的12引腳連接主處理器芯片STM32F103RBT6的ΡΑΙΟ, MAX3232中的16引腳連接VCC5.0V電壓輸出端，MAX3232中的15引腳連接GND，MAX3232中的其他引腳都架空，第一串口插件COMl的5引腳連接GND ；
[0023]處理器模塊的主芯片STM32F103RBT6的7引腳連接復(fù)位電路中的第二十七鉭電容C34的一端、第十電阻RlO的一端、第三按鍵K3的3引腳，第三按鍵K3的I引腳連接第二十七鉭電容C34的另一端到GND ;第十電阻RlO的另一端連接第十一電阻Rll的一端、VCC3.3V電壓輸出端,第^ 電阻Rll的另一端連接第五發(fā)光二極管DS5的陽極,第五發(fā)光二極管DS5的陰極連接處理器芯片STM32F103RBT6的53引腳。處理器芯片STM32F103RBT6的5引腳連接第一晶振Yl的一端、第二十三鉭電容C30的一端，處理器芯片STM32F103RBT6的6引腳連接第一晶振Yl的另一端、第二十四鉭電容C31的一端，第二十三鉭電容C30的另一端和第二十四鉭電容C31的另一端均接地；處理器芯片STM32F103RBT6的3引腳連接第二晶振Y2的一端、第二十五鉭電容C32的一端，處理器芯片STM32F103RBT6的4引腳連接第二晶振Y2的另一端、第二十六鉭電容C33的一端，第二十三鉭電容C32的另一端和第二十四鉭電容C33的另一端均接地；如果晶振電路起振不理想，可以在晶振Yl和Y2兩端分別并聯(lián)一個電阻；處理器芯片STM32F103RBT6的13引腳連接第十八鉭電容C25的一端，第十八鉭電容C25的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的12引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的19引腳連接第十九鉭電容C26的一端，第十九鉭電容C26的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的18引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的32引腳連接第二十鉭電容C27的一端，第二十鉭電容C27的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的31引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的48引腳連接第二十一鉭電容C28的一端，第二十一鉭電容C28的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的47引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的64引腳連接第二十二鉭電容C29的一端，第二十二鉭電容C29的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的63引腳到GND ；
[0024]JTAG接口電路中的接插件JTAG_20的3引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的56引腳、第十二電阻Rl2的一端，第十二電阻Rl2的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的5引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的50引腳、第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的7引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的46引腳、第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的9引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的49引腳、第十五電阻R15的一端，第十五電阻R15的另一端連接GND ;接插件JTAG_20的13引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的55引腳、第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的I引腳、2引腳連接VCC3.3V電壓輸出端，接插件JTAG_20的2引腳連接第二十八鉭電容C35的一端，第二十八鉭電容C35的另一端連接接插件JTAG_20的4引腳、6引腳、8引腳、10引腳、12引腳、14引腳、16引腳、18引腳、20引腳，接插件JTAG_20的其他引腳均架空。 [0025]本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)，主要有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、設(shè)備體積和質(zhì)量小，攜帶便捷，可移動性強(qiáng)，具有良好的舒適性。
[0027]2、設(shè)備抗干擾能力強(qiáng)，與網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)傳輸糾錯能力強(qiáng)。
[0028]3、設(shè)備使用方便，監(jiān)測信息穩(wěn)定可靠，設(shè)備使用范圍廣，不受時(shí)間地域限制。
[0029]4、實(shí)時(shí)采集用戶的生理參數(shù)、環(huán)境參數(shù)以及定位信息，通過GPRS技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸。
[0030]5、設(shè)備運(yùn)行功耗低，軟硬件系統(tǒng)都采用低功耗設(shè)計(jì)，可長時(shí)間工作，電池續(xù)航能力強(qiáng)。
[0031]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0032]圖1 (a)為本實(shí)用新型的電源管理模塊的5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；
[0033]圖1 (b)為本實(shí)用新型的電源管理模塊3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；
[0034]圖1 (c)為本實(shí)用新型的電源管理模塊4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；
[0035]圖2為本實(shí)用新型的血氧飽和度和脈搏采集單元電路原理圖；
[0036]圖3為本實(shí)用新型的人體體溫采集單元電路原理圖；
[0037]圖4為本實(shí)用新型的環(huán)境溫濕度采集單元電路原理圖；
[0038]圖5為本實(shí)用新型的環(huán)境大氣壓采集單元電路原理圖；
[0039]圖6為本實(shí)用新型的GPS定位電路原理圖；
[0040]圖7為本實(shí)用新型的GPRS傳輸模塊電路原理圖；
[0041]圖8 (a)為本實(shí)用新型的處理器模塊RS-232接口電路原理圖；[0042]圖8 (b)為本實(shí)用新型的處理器模塊主芯片電路原理圖；
[0043]圖8 (C)為本實(shí)用新型的處理器模塊JTAG接口電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]可用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備包括電源管理模塊、生理參數(shù)采集模塊、環(huán)境參數(shù)采集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊；其中生理參數(shù)采集模塊包括:人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元；環(huán)境參數(shù)采集模塊包括:環(huán)境溫濕度采集單元、環(huán)境大氣壓參數(shù)采集單元。
[0045]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步描述:
[0046]如圖1(a)所示，電源管理模塊包括7.4V鋰電池、7.4V鋰電池接口 J1、自鎖開關(guān)K1、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第一電解電容Cl、第一鉭電容C2、第二鉭電容C3、第二電解電容C4、第三電解電容C5、第三鉭電容C6、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-5.0 ；
[0047]如圖1(a)所示:7.4V鋰電池接口 Jl的負(fù)極接地，7.4V鋰電池的正極連接自鎖開關(guān)Kl的第一引腳，自鎖開關(guān)Kl的2引腳和第一二極管Dl的陽極相連，第一二極管Dl的陰極連接VCC7.4V電壓輸出端；
[0048]如圖1(a)所示:VCC7.4V電壓輸出端連接第一電解電容Cl的正極、第一鉭電容C2的一端、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的3引腳，第一電解電容Cl的負(fù)極連接第一鉭電容C2的另一端、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的I引腳、第二鉭電容C3的一端、第二電解電容C4的負(fù)極、第二二極管D2的陽極、第三電解電容C5的負(fù)極、第三鉭電容C6的一端到地，第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的2引腳連接第二鉭電容C3的另一端、第二電解電容C4的正極、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陽極，第三二極管D3的陰極連接第三電解電容C5的正極、第三鉭電容C6的另一端到5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端；
[0049]如圖1(b)所示:VCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路圖包括第四鉭電容C7、第四電解電容C8、第五鉭電容C9、第五電解電容C10、第一電阻R1、第一電源指TjV燈DSl、第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-3.3 ；
[0050]如圖1(b)所示:VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-3.3的3引腳、第四鉭電容C7的一端、第四電解電容C8的陽極，第四鉭電容C7的另一端連接第四電解電容C8的陰極、第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-3.3的I引腳、第五鉭電容C9的一端、第五電解電容ClO的陰極到地，第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-3.3的2引腳連接第五鉭電容C9的另一端、第五電解電容ClO的陽極和第一電阻Rl的一端到VCC3.3V的電壓輸出端，第一電阻Rl的另一端連接第一電源指示燈DSl的陽極，第一電源指示燈DSl的陰極接地；
[0051]如圖1(c)所示:VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路圖包括第四二極管D4、電解電容C11、第六鉭電容C12、第七鉭電容C13、第七電解電容C14、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電感L1、第一 MOSFET功率管FDS9435、第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485 ；
[0052]如圖1(c)所示:VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第六電解電容Cll的陽極、第一 MOSFET功率管FDS9435的I引腳、2引腳、3引腳和第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的8引腳，第一 MOSFET功率管FDS9435的4引腳連接第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的7引腳，第一 MOSFET功率管FDS9435的5引腳、6引腳、7引腳、8引腳連接第四二極管D4的陰極、第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的I引腳、第一電感LI的一端，第四二極管D4的陽極連接GND，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的2引腳、6引腳連接GND，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的5引腳連接第二電阻R2的一端、第六鉭電容C12的一端，第六鉭電容C12的另一端連接第二電阻R2到第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的8引腳，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的3引腳架空，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的4引腳連接第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第七鉭電容C13的一端,第三電阻R3的另一端連接GND,第四電阻R4的另一端連接第七鉭電容C13的另一端、第七電解電容C14的陽極、第一電感LI的另一端到VCC4.0V的電壓輸出端，第七電解電容C14的陰極連接GND ；
[0053]如圖2所示:血氧飽和度和脈搏采集單元電路圖包括連接端子P1、連接端子P2，第八鉭電容C15 ;連接端子P2的I腳連接連接端子Pl的3腳，連接端子P2的2腳連接連接端子Pl的I腳，連接端子P2的3腳連接GND，連接端子P2的4腳連接VCC5.0V的電壓輸出端、第八鉭電容C15的一端，第八鉭電容C15的另一端連接GND，連接端子Pl的4腳連接處理器STM32F103RBT6的PBlO引腳，連接端子Pl的2腳連接處理器STM32F103RBT6的PBll引腳；
[0054]如圖3所示:人體體溫參數(shù)采集單元電路包括連接端子P3，第五電阻R5，第九鉭電容C16 ;人體體溫參數(shù)采集單元的連接端子P3的I引腳連接第五電阻R5的一端、第九鉭電容C16的一端，第五電阻的另一端連接VCC5.0V的電壓輸出端，連接端子P3的2引腳連接處理器STM32F103RBT6的PCO引腳，連接端子的3引腳連接GND ；
[0055]如圖4所示:環(huán)境溫濕度采集單元電路圖包括第十鉭電容C17，第六電阻R6，模塊連接端子P4 ;環(huán)境溫濕度采集單元中的模塊連接端子Pl的I腳連接電阻R6的一端、處理器模塊STM32F103RBT6的PBl引腳，電阻R6的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端電路，模塊連接端子P4的2引腳連接第十鉭電容C17的一端、VCC3.3V電壓輸出端電路，第十鉭電容C17的另一端連接模塊連接端子P6的3引腳到GND，連接端子P6的4引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6 的 PBO 引腳；
[0056]如圖5所示:環(huán)境大氣壓采集單元電路圖包括第十一鉭電容C18，模塊連接端子P6，端子P5 ;環(huán)境大氣壓參數(shù)采集單元中的模塊連接端子P6的電源引腳連接第十一鉭電容C18的一端、VCC5.0V電壓輸出端，模塊連接端子P6的2引腳連接端子P5的5引腳，模塊連接端子P6的3引腳連接端子P5的6引腳，模塊連接端子P6的4引腳連接端子P5的7引腳，模塊連接端子P6的5引腳連接端子P5的8引腳，模塊連接端子P6的6引腳連接GND，端子P5的I引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCO引腳，端子P5的2引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCl引腳，端子P5的2引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC2引腳，端子P5的3引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC3引腳；
[0057]如圖6所示:GPS定位模塊主芯片型號為ATK-NE0-6M-V12，采用U-BLOX NE0-6M模組，模塊自帶高性能無源陶瓷天線，并自帶可充電后備電池，可支持溫啟動或熱啟動，后備電池在主電源斷電后，可維持半小時(shí)左右的GPS接收數(shù)據(jù)保存。處理器的UART2接口和GPS模塊相連，GPS模塊的電源端和VCC5.0V電壓輸出端相連；GPS定位模塊包括模塊連接端子P7，第十二鉭電容C19 ;模塊連接端子P7的電源引腳連接第十二鉭電容C19的一端、VCC5.0V電壓輸出端，模塊連接端子P7的GND引腳接地，模塊連接端子P7的TX引腳連接處理器模塊STM32-64的PA3引腳，模塊連接端子P7的RX引腳連接處理器模塊STM32-64的PA2引腳；
[0058]如圖7所示:GPRS傳輸模塊電路圖包括第十三鉭電容C20、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二發(fā)光二極管DS2、第三發(fā)光二極管DS3、第四發(fā)光二極管DS4、GPRS核心單元KS97，連接端子P8，第二按鍵K2。GPRS傳輸模塊電路中的核心的單元KS97的I引腳、2引腳、11引腳、20引腳連接GND, GPRS的核心單元KS97的3引腳、4引腳相連至VCC4.0V輸出電壓端，GPRS核心單元KS97的5引腳和連接端子P8的I引腳相連，連接端子P8的I引腳連接處理器STM32-64的PA9引腳，GPRS核心單元KS97的6引腳和連接端子P8的3引腳相連，連接端子P8的3引腳連接處理器STM32-64的PAlO引腳，GPRS核心單元KS97的9引腳連接第二按鍵K2的3引腳，第二按鍵K2的I引腳連接GND，GPRS核心單元KS97的10引腳連接第七電阻R7，第七電阻R7連接第二發(fā)光二極管的陽極，第二發(fā)光二極管的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的18引腳連接第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端連接第三發(fā)光二極管DS3的陽極，第三發(fā)光二極管DS3的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的19引腳連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接第四發(fā)光二極管DS4的陽極，第四發(fā)光二極管DS4的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的其他引腳都架空；
[0059]如圖8(a)所示:RS_232接口電路圖包括第十四鉭電容C21、第十五鉭電容C22、第十六鉭電容C23、第十七鉭電容C24，第一串口插件C0M1、第一 RS-232收發(fā)器芯片MAX3232 ；RS-232電路中的主芯片MAX3232中的I引腳連接第十六鉭電容C23的一端，第十六鉭電容C23的另一端連接MAX3232的3引腳，MAX3232中的4引腳連接第十七鉭電容C24的一端，第十七鉭電容C24的另一端連接MAX3232的5引腳，MAX3232中的2引腳連接第十四鉭電容C21的一端，第十四鉭電容C21的另一端連接GND，MAX3232中的2引腳連接第十五鉭電容C22的一端，第十五鉭電容C22的另一端連接GND，MAX3232中的13引腳連接第一串口插口 COMl的3引腳，MAX3232中的14引腳連接第一串口插口 COMl的2引腳，MAX3232中的11引腳連接主處理器 芯片STM32F103RBT6的PA9，MAX3232中的12引腳連接主處理器芯片STM32-64的PA10，MAX3232中的16引腳連接VCC5.0V電壓輸出端，MAX3232中的15引腳連接GND，MAX3232中的其他引腳都架空，第一串口插口 COMl的5引腳連接GND ；
[0060]如圖8(b)所示:處理器模塊主芯片電路圖包含主芯片STM32F103RBT6、第十八鉭電容C25、第十九鉭電容C26、第二十鉭電容C27、第二 ^^一鉭電容C28、第二十二鉭電容C29、第二十三鉭電容C30、第二十四鉭電容C31、第二十五鉭電容C32、第二十六鉭電容C33、第二十七鉭電容C34、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三按鍵K3、第五發(fā)光二極管DS5、第十電阻R10、第十一電阻Rll ;處理器模塊的主芯片STM32F103RBT6的7引腳相連復(fù)位電路中的第二十七鉭電容C34的一端、第十電阻RlO的一端、第三按鍵K3的3引腳，第三按鍵K3的
I引腳連接第二十七鉭電容C34的另一端到GND ;第十電阻RlO的另一端連接第十一電阻Rll的一端、VCC3.3V電壓輸出端,第^ 電阻Rll的另一端連接第五發(fā)光二極管DS5的陽極，第五發(fā)光二極管DS5的陰極連接處理器芯片STM32F103RBT6的53引腳。處理器芯片STM32F103RBT6的5引腳連接第一晶振Yl的一端、第二十三鉭電容C30的一端，處理器芯片STM32F103RBT6的6引腳連接第一晶振Yl的另一端、第二十四鉭電容C31的一端，第二十三鉭電容C30的另一端和第二十四鉭電容C31的另一端均接地；處理器芯片STM32F103RBT6的3引腳連接第二晶振Y2的一端、第二十五鉭電容C32的一端，處理器芯片STM32F103RBT6的4引腳連接第二晶振Y2的另一端、第二十六鉭電容C33的一端，第二十三鉭電容C32的另一端和第二十四鉭電容C33的另一端均接地；如果晶振電路起振不理想，可以在晶振Yl和Υ2兩端分別并聯(lián)一個電阻；處理器芯片STM32F103RBT6的13引腳連接第十八鉭電容C25的一端，第十八鉭電容C25的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的12引腳到GND ;處理器芯片STM32F 103RBT6的19引腳連接第十九鉭電容C26的一端，第十九鉭電容C26的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的18引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的32引腳連接第二十鉭電容C27的一端，第二十鉭電容C27的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的31引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的48引腳連接第二十一鉭電容C28的一端，第二十一鉭電容C28的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的47引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的64引腳連接第二十二鉭電容C29的一端，第二十二鉭電容C29的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的63引腳到GND ；
[0061]如圖8(c)所示JTAG接口電路包括JTAG_20接插件、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十八鉭電容C35 JTAG接口電路中的接插件JTAG_20的3引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的56引腳、第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的5引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的50引腳、第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的7引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的46引腳、第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的9引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的49引腳、第十五電阻R15的一端，第十五電阻R15的另一端連接GND ;接插件JTAG_20的13引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的55引腳、第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的I引腳、2引腳連接VCC3.3V電壓輸出端，接插件JTAG_20的2引腳連接第二十八鉭電容C35的一端，第二十八鉭電容C35的另一端連接接插件JTAG_20的4引腳、6引腳、8引腳、10引腳、12引腳、14引腳、16引腳、18引腳、20引腳，接插件JTAG_20的其他引腳均架空；
[0062]可用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備設(shè)備工作過程如下:設(shè)備上電后，處理器模塊會依次初始化系統(tǒng)的各個子模塊:生理參數(shù)采集模塊、環(huán)境參數(shù)采集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊，將實(shí)時(shí)采集環(huán)境中的溫度、濕度、大氣壓強(qiáng)等信息，通過GPS定位模塊采集用戶所在的經(jīng)緯度、所處海拔高度、當(dāng)?shù)貢r(shí)間等信息，通過生理參數(shù)采集模塊采集用戶的體溫、血氧飽和度、脈搏等信息，為用戶從事戶外極限運(yùn)動提供參考，將各個子模塊采集到的信息經(jīng)處理器打包成特定的數(shù)據(jù)流后經(jīng)過GPRS傳輸模塊發(fā)送到指定上位機(jī)，可供其他人員參考，同時(shí)也可以作為戶外極限運(yùn)動人員遇險(xiǎn)時(shí)緊急救援的依據(jù)；本設(shè)備可對事故發(fā)生時(shí)刻的人員位置進(jìn)行跟蹤，便于設(shè)計(jì)高效的應(yīng)急救援方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于戶外極限運(yùn)動人員安全監(jiān)控的可穿戴設(shè)備，包括電源管理模塊、生理參數(shù)采集模塊、環(huán)境參數(shù)采集模塊、GPS定位模塊、GPRS傳輸模塊和處理器模塊； 其特征在于:生理參數(shù)采集模塊包括人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元；環(huán)境參數(shù)采集模塊包括環(huán)境溫濕度采集單元、環(huán)境大氣壓參數(shù)采集單元； 所述電源管理模塊包括VCC7.4V可充電式鋰電池、VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路、VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路、VCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路；7.4V可充電式鋰電池JS-7.4V-2.2AH為VCC5V.0電壓轉(zhuǎn)換電路提供電源；VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的核心為AMSl117-5.0低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片，其輸出供給VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路、VCCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路、人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元、環(huán)境大氣壓參數(shù)采集單元、GPS定位模塊；4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的核心為FDS9435-MOSFET功率管、LM3485遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其輸出為GPRS模塊提供電源，VCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路的核心為AMSl117-3.3低壓差線性穩(wěn)壓電源芯片，其輸出為環(huán)境溫濕度采集單元、處理器模塊主芯片STM32F103RBT6、JTAG接口提供電源； 電源管理模塊包括:7.4V鋰電池、7.4V鋰電池接口 J1、自鎖開關(guān)K1、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0、第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-3.3、第一 MOSFET功率管FDS9435、第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485、第一電解電容Cl、第一鉭電容C2、第二鉭電容C3、第二電解電容C4、第三電解電容C5、第三鉭電容C6、第四鉭電容C7、第四電解電容CS、第五鉭電容C9、第五電解電容C10、第六電解電容C11、第六鉭電容C12、第七鉭電容C13、第七電解電容C14、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電源指示燈DSl、第一電感LI ； 所述7.4V鋰電池的負(fù)極接地，7.4V鋰電池的正極連接自鎖開關(guān)Kl的第一引腳，自鎖開關(guān)Kl的2引腳和第一二極管Dl的陽極相連，第一二極管Dl的陰極連接VCC7.4V電壓輸出端; VCC7.4V電壓輸出端與VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路中的第一電解電容Cl的正極、第一鉭電容C2的一端、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的3引腳連接，第一電解電容Cl的負(fù)極連接第一鉭電容C2的另一端、第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的I引腳、第二鉭電容C3的一端、第二電解電容C4的負(fù)極、第二二極管D2的陽極、第三電解電容C5的負(fù)極、第三鉭電容C6的一端到地，第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-5.0的2引腳連接第二鉭電容C3的另一端、第二電解電容C4的正極、第二二極管D2的陰極、第三二極管D3的陽極，第三二極管D3的陰極連接第三電解電容C5的正極、第三鉭電容C6的另一端到5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端；VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與VCC3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路中的第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-3.3的3引腳、第四鉭電容C7的一端、第四電解電容C8的陽極連接，第四鉭電容C7的另一端連接第四電解電容C8的陰極、第二電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117-3.3的I引腳、第五鉭電容C9的一端、第五電解電容ClO的陰極到地，第一電壓轉(zhuǎn)換芯片AMSl117-3.3的2引腳連接第五鉭電容C9的另一端、第五電解電容ClO的陽極和第一電阻Rl的一端到VCC3.3V的電壓輸出端，第一電阻Rl的另一端連接第一電源指示燈DSl的陽極，第一電源指示燈DSl的陰極接地； VCC5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路中的第六電解電容Cll的陽極、第一 MOSFET功率管FDS9435的I引腳、2引腳、3引腳和第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的8引腳連接，第一 MOSFET功率管FDS9435的4引腳連接第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的7引腳，第一 MOSFET功率管FDS9435的5引腳、6引腳、7引腳、8引腳連接第四二極管D4的陰極、第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的I引腳、第一電感LI的一端，第四二極管D4的陽極連接GND，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的2引腳、6引腳連接GND，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的5引腳連接第二電阻R2的一端、第六鉭電容C12的一端，第六鉭電容C12的另一端連接第二電阻R2到第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的8引腳，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的3引腳架空，第一遲滯開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器LM3485的4引腳連接第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端、第七鉭電容C13的一端，第三電阻R3的另一端連接GND，第四電阻R4的另一端連接第七鉭電容C13的另一端、第七電解電容C14的陽極、第一電感LI的另一端到VCC4.0V的電壓輸出端，第七電解電容C14的陰極連接GND ； 所述生理參數(shù)采集模塊包括人體體溫參數(shù)采集單元、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元；人體體溫參數(shù)采集單元采用TSIC506數(shù)字式高精度體溫傳感器和處理器模塊的24引腳相連，數(shù)據(jù)讀取采用Tsic ZAC總線通信協(xié)議，電源端和5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路相連；血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元YS2000和處理器模塊的通用異步收發(fā)接口 UART3相連，電源端和5.0V電壓轉(zhuǎn)換電路相連；所述的血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元包括CY8C5566L高速處理器單元、電壓轉(zhuǎn)換電路和穩(wěn)壓濾波電路，輸出的信號和處理器的UART3相連； 血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元電路包括:連接端子P1、連接端子P2，第八鉭電容C15 ； 連接端子P2的RX腳連接連接端子Pl的一個RX腳，連接端子P2的2腳連接連接端子Pl的一個TX腳，連 接端子P2的TX腳連接GND，連接端子P2的電源腳連接VCC5.0V的電壓輸出端、第八鉭電容C15的一端，第八鉭電容C15的另一端連接GND，連接端子Pl的另一個RX腳連接處理器STM32F103RBT6的PBlO引腳，連接端子Pl的另一個TX腳連接處理器STM32F103RBT6 的 PBll 引腳; 人體體溫參數(shù)采集單元電路包括:連接端子P3，第五電阻R5，第九鉭電容C16 ;人體體溫參數(shù)采集單元的連接端子P3的電源引腳連接第五電阻R5的一端、第九鉭電容C16的一端，第五電阻的另一端連接VCC5.0V的電壓輸出端，連接端子P3的IO引腳連接處理器STM32F103RBT6的PCO引腳，連接端子P3的GND引腳接地； 所述的環(huán)境參數(shù)采集模塊包括環(huán)境溫濕度采集單元、環(huán)境大氣壓采集單元；環(huán)境溫濕度采集單元采用SHTll數(shù)字式高精度溫濕度傳感器和處理器的PBO、PBl引腳相連，數(shù)據(jù)讀取采用類IIC總線協(xié)議，電源端與VCC3.3V電壓輸出端相連；環(huán)境大氣壓采集單元采用BMP085數(shù)字式高精度大氣壓采集芯片和處理器的PC引腳相連，電源端和VCC5.0V電壓輸出端相連； 環(huán)境溫濕度采集單元包括:第十鉭電容C17，第六電阻R6，模塊連接端子P4 ;連接端子Pl的SDA腳連接第六電阻R6的一端、處理器模塊STM32F103RBT6的PBl引腳，第六電阻R6的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端電路，模塊連接端子P4的電源引腳連接第十鉭電容C17的一端、VCC3.3V電壓輸出端電路，第十鉭電容C17的另一端連接模塊連接端子P6的GND引腳接地，連接端子P6的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PBO引腳； 環(huán)境大氣壓采集單元包括:第十一鉭電容C18，模塊連接端子P6，端子P5 ;連接端子P6的電源引腳連接第十一鉭電容C18的一端、VCC5.0V電壓輸出端，模塊連接端子P6的SCL引腳連接端子P5的SCL引腳，模塊連接端子P6的SDA引腳連接端子P5的SDA引腳，模塊連接端子P6的XCLR引腳連接端子P5的XCLR引腳，模塊連接端子P6的NC引腳連接端子P5的NC引腳，模塊連接端子P6的GND引腳接地，端子P5的SCL引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCO引腳，端子P5的SDA引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PCl引腳，端子P5的XCLR引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC2引腳，端子P5的NC引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PC3引腳； GPS定位模塊包括:模塊連接端子P7，第十二鉭電容C19 ;模塊連接端子P7的電源引腳連接第十二鉭電容C19的一端、VCC5.0V電壓輸出端，模塊連接端子P7的GND引腳接地，模塊連接端子P7的TX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA3引腳，模塊連接端子P7的RX引腳連接處理器模塊STM32F103RBT6的PA2引腳； 所述GPRS傳輸模塊KS-97和處理器模塊的通用異步收發(fā)Universal AsynchronousReceiver/Transmitter, UART接口 UARTl相連，電源端和VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路輸出端相連，VCC4.0V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端電壓可達(dá)50V，轉(zhuǎn)換電路充分考慮電磁干擾，VCC4.0V輸出電壓穩(wěn)定可靠，波紋小，為GPRS模塊提供電源；GPRS傳輸模塊電路圖包括:第十三鉭電容C20、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二發(fā)光二極管DS2、第三發(fā)光二極管DS3、第四發(fā)光二極管DS4、GPRS核心單元KS97，連接端子P8，第二按鍵K2 ； GPRS傳輸模塊電路中的核心單元KS97的I引腳、2引腳、11引腳、20引腳連接GND，GPRS的核心單元KS97的3引腳、4引腳相連至VCC4.0V輸出電壓端，GPRS核心單元KS97的5引腳和連接端子P8的I引腳相連，連接端子P8的I引腳連接處理器STM32F103RBT6的PA9引腳，GPRS核心單元KS97的6引腳和連接端子P8的3引腳相連，連接端子P8的3引腳連接處理器STM32-64的PAlO引腳，GPRS核心單元KS97的9引腳連接第二按鍵K2的3引腳，第二按鍵K2的I引腳連接GND，GPRS核心單元KS97的10引腳連接第七電阻R7，第七電阻R7連接第二發(fā)光二極管的陽極，第二發(fā)光二極管的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的18引腳連接第八電阻R8的 一端，第八電阻R8的另一端連接第三發(fā)光二極管DS3的陽極，第三發(fā)光二極管DS3的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的19引腳連接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端連接第四發(fā)光二極管DS4的陽極，第四發(fā)光二極管DS4的陰極連接GND，GPRS核心單元KS97的其他引腳都架空； 所述處理器模塊以處理器STM32F103RBT6為核心，在其外圍分別搭建了復(fù)位電路、晶振電路、JTAG接口電路、RS-232收發(fā)器電路、退耦電路；并且對處理器的各電源引腳進(jìn)行了退藕處理；處理器的電源端連接VCC3.3V電壓輸出端；處理器模塊中的三個UART接口分別和GPRS傳輸模塊、GPS定位模塊、血氧飽和度和脈搏參數(shù)采集單元相連；其中RS-232收發(fā)器電路包括:第十四鉭電容C21、第十五鉭電容C22、第十六鉭電容C23、第十七鉭電容C24，第一串口插件C0M1、第一 RS-232收發(fā)器芯片MAX3232 ;主處理器單元電路包括:主芯片STM32F103RBT6、第十八鉭電容C25、第十九鉭電容C26、第二十鉭電容C27、第二^^一鉭電容C28、第二十二鉭電容C29、第二十三鉭電容C30、第二十四鉭電容C31、第二十五鉭電容C32、第二十六鉭電容C33、第二十七鉭電容C34、第一晶振Yl、第二晶振Y2、第三按鍵K3、第五發(fā)光二極管DS5、第十電阻R10、第十一電阻RlI JTAG接口電路包括JTAG接插件JTAG_20、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第二十八鉭電容C35 ； RS-232電路主芯片MAX3232中的I引腳連接第十六鉭電容C23的一端，第十六鉭電容C23的另一端連接MAX3232的3引腳，MAX3232中的4引腳連接第十七鉭電容C24的一端，第十七鉭電容C24的另一端連接MAX3232的5引腳，MAX3232中的2引腳連接第十四鉭電容C21的一端，第十四鉭電容C21的另一端連接GND，MAX3232中的2引腳連接第十五鉭電容C22的一端，第十五鉭電容C22的另一端連接GND，MAX3232中的13引腳連接第一串口插口 COMl的3引腳，MAX3232中的14引腳連接第一串口插口 COMl的2引腳，MAX3232中的11引腳連接主處理器芯片STM32F103RBT6的PA9，MAX3232中的12引腳連接主處理器芯片STM32F103RBT6 的 ΡΑΙΟ, MAX3232 中的 16 引腳連接 VCC5.0V 電壓輸出端，MAX3232 中的 15引腳連接GND，MAX3232中的其他引腳都架空，第一串口插件COMl的5引腳連接GND ； 處理器模塊的主芯片STM32F103RBT6的7引腳連接復(fù)位電路中的第二十七鉭電容C34的一端、第十電阻RlO的一端、第三按鍵K3的3引腳，第三按鍵K3的I引腳連接第二十七鉭電容C34的另一端到GND ;第十電阻RlO的另一端連接第十一電阻Rll的一端、VCC3.3V電壓輸出端，第i 電阻Rll的另一端連接第五發(fā)光二極管DS5的陽極,第五發(fā)光二極管DS5的陰極連接處理器芯片STM32F103RBT6的53引腳；處理器芯片STM32F103RBT6的5引腳連接第一晶振Yl的一端、第二十三鉭電容C30的一端，處理器芯片STM32F103RBT6的6引腳連接第一晶振Yl的另一端、第二十四鉭電容C31的一端，第二十三鉭電容C30的另一端和第二十四鉭電容C31的另一端均接地；處理器芯片STM32F103RBT6的3引腳連接第二晶振Y2的一端、第二十五鉭電容C32的一端，處理器芯片STM32F103RBT6的4引腳連接第二晶振Y2的另一端、第二十六鉭電容C33的一端，第二十三鉭電容C32的另一端和第二十四鉭電容C33的另一端均接地；如果晶振電路起振不理想，可以在晶振Yl和Y2兩端分別并聯(lián)一個電阻；處理器芯片STM32F103RBT6的13引腳連接第十八鉭電容C25的一端，第十八鉭電容C25的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的12引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的19引腳連接第十九鉭電容C26的一端，第十九鉭電容C26的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的18引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的32引腳連接第二十鉭電容C27的一端，第二十鉭電容C27的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的31引腳到GND ;處理器芯 片STM32F103RBT6的48引腳連接第二十一鉭電容C28的一端，第二十一鉭電容C28的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的47引腳到GND ;處理器芯片STM32F103RBT6的64引腳連接第二十二鉭電容C29的一端，第二十二鉭電容C29的另一端連接處理器芯片STM32F103RBT6的63引腳到GND ； JTAG接口電路中的接插件JTAG_20的3引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的56引腳、第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的5引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的50引腳、第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的7引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的46引腳、第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的9引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的49引腳、第十五電阻R15的一端，第十五電阻R15的另一端連接GND ;接插件JTAG_20的13引腳連接處理器芯片STM32F103RBT6的55引腳、第十六電阻R16的一端，第十六電阻R16的另一端連接VCC3.3V電壓輸出端；接插件JTAG_20的I引腳、2引腳連接VCC3.3V電壓輸出端，接插件JTAG_20的2引腳連接第二十八鉭電容C35的一端，第二十八鉭電容C35的另一端連接接插件JTAG_20的4引腳、6引腳、8引腳、10引腳、12引腳、14引腳、16引腳、18引腳、20引腳，接插件JTAG_20的其他 引腳均架空。
【文檔編號】A61B5/01GK203773268SQ201420040767
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】蔣鵬, 王坤, 王英帥, 王興民 申請人:杭州電子科技大學(xué)