基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于步態(tài)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]人口老齡化已經(jīng)成為了全球性的趨勢，根據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查報告。目前世界人口有72億，其中老年人口為6億。預(yù)計到2025年六十歲以上的老年人口數(shù)將上升到12億人，到2050年，老年人口數(shù)將達到20億。與此同時，國家、社會對老年人口的醫(yī)療保障和安全衛(wèi)生等方面的投入也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。但是，一方面，由于勞動力資源有限，青壯年勞動力的人口數(shù)量相對的不斷的減少，對老年人的照顧難以全面。另一方面，老年人的精神，身體都或多或少有各種不可避免的缺陷，包括其認知能力的下降，這可能會使他們忽略一些對健康有潛在危險的因素。這些潛在因素最終會導(dǎo)致一些慢性病的發(fā)生，導(dǎo)致老人在晚年受到病痛的折磨，造成無法挽回的后果。更為急切的是，在這個生活節(jié)奏不斷上升的社會，子女們忙于工作也不可能時時刻刻照顧老人，老年人獨處的時間越來越多。但是，為了保持老年人的身體健康適當?shù)膽敉忮憻捠潜夭豢缮俚?。可是，在沒有子女的監(jiān)督下，對老年人而言獨自進行運動是很危險的。由此觀之，利用科技的手段對老年人的生活進行監(jiān)督、管理是迫在眉睫的需要，應(yīng)用高科技技術(shù)給老年人提供服務(wù)將會給老年人的生活質(zhì)量帶來提高，給他們的生活安全帶來保障。
[0003]另外，據(jù)我國衛(wèi)生部統(tǒng)計，摔倒已成為導(dǎo)致老年人死亡率上升的四大因素之一。每年我國有4000萬以上的(65歲以上)老年人跌倒，輕者導(dǎo)致殘疾，重者則可能導(dǎo)致死亡。因而對老年人的步態(tài)進行監(jiān)控顯得十分必要。
[0004]雖然在老年人的健康監(jiān)護方面，目前已經(jīng)有專門給老年人設(shè)計的服務(wù)型機器人、醫(yī)療保健設(shè)備、各種提醒服務(wù)、無線健康監(jiān)護平臺以及各種各樣的穿戴設(shè)備，這些確實給老年人提供了或多或少的幫助，但是這些設(shè)備或平臺成本較高，因而很難推廣普及。此外，現(xiàn)有的步態(tài)監(jiān)控設(shè)備只能通過調(diào)制解調(diào)器與終端設(shè)備連接進行參數(shù)的處理，不僅成本高昂，而且操作較為繁瑣。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于，提供一種基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，它可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，尤其是現(xiàn)有的步態(tài)監(jiān)控設(shè)備只能通過調(diào)制解調(diào)器與終端設(shè)備連接進行參數(shù)的處理，不僅成本高昂，而且操作較為繁瑣的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括:控制單元、壓力采集模塊、加速度采集模塊、RF天線匹配模塊和電源模塊，所述的控制單元分別與壓力采集模塊、加速度采集模塊、RF天線匹配模塊和電源模塊連接。
[0007]優(yōu)選的，所述的RF天線匹配模塊中包括Balum匹配電路和倒F藍牙天線，所述的Balum匹配電路分別與控制單元和倒F藍牙天線連接，采用Balum匹配電路對倒F藍牙天線信號進行阻抗匹配。
[0008]上述系統(tǒng)中，所述的壓力采集模塊包括壓力傳感器和運算放大器，所述的運算放大器分別與壓力傳感器和控制單元連接，通過壓力傳感器得到模擬的壓力數(shù)值，再經(jīng)過運算放大器放大輸入到控制單元的內(nèi)部AD，從而實現(xiàn)了壓力到數(shù)值的轉(zhuǎn)換。
[0009]優(yōu)選的，所述的電源模塊包括蓄電池和電壓轉(zhuǎn)換電路，所述的電壓轉(zhuǎn)換電路分別與蓄電池和控制單元連接，其中，蓄電池可采用紐扣電池3v供電，通過電壓轉(zhuǎn)換電路將3v電壓上升為3.3v，供系統(tǒng)中其他模塊正常運行。
[0010]更優(yōu)選的，還包括第一濾波電路、第二濾波電路和第三濾波電路，所述的第一濾波電路與蓄電池連接；第二濾波電路分別與電壓轉(zhuǎn)換電路和第三濾波電路連接，所述的第三濾波電路與控制單元連接，從而可以濾除雜波，穩(wěn)定系統(tǒng)電源。
[0011 ] 前述的基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，還包括JTAG下載及串口模塊，所述的JTAG下載及串口模塊分別與控制單元和電壓轉(zhuǎn)換電路連接，從而可以實現(xiàn)程序的燒錄以及終端與計算機的串口通信。
[0012]前述的基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，還包括晶振電路接口，所述的晶振電路接口中包括I個或2個晶振，晶振電路接口與控制單元連接，從而可以為控制單元提供正常工作以及休眠狀態(tài)下的工作頻率。
[0013]本實用新型還包括復(fù)位電路，所述的復(fù)位電路與控制單元連接，從而可以實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位功能。
[0014]前述的基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的控制單元采用CC2540控制模塊；壓力采集模塊中的運算放大器采用AD8031芯片；加速度采集模塊采用MPU6050芯片及其外圍電路，所述的MPU6050芯片及其外圍電路通過模擬I2C方式與CC2540控制模塊進行通信；所述的電源模塊中的電壓轉(zhuǎn)換電路采用TPS63001DRCR芯片及其外圍電路；所述的JTAG下載及串口模塊采用MAX232芯片及其外圍電路，所述的復(fù)位電路采用CAT811T芯片及其外圍電路，從而使得本實用新型的成本低廉同時信號的匹配程度較好，系統(tǒng)運行較穩(wěn)定。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過采用控制單元、壓力采集模塊、加速度采集模塊、RF天線匹配模塊和電源模塊，尤其是通過采用RF天線匹配模塊，從而可以實現(xiàn)傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)直接無線傳送至終端設(shè)備，不僅省去了應(yīng)用調(diào)制解調(diào)器進行連接的繁瑣步驟，而且節(jié)約了成本，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。此外，本實用新型中所述的控制單元采用CC2540控制模塊；壓力采集模塊中的運算放大器采用AD8031芯片；加速度采集模塊采用MPU6050芯片及其外圍電路，所述的MPU6050芯片及其外圍電路通過模擬I2C方式與CC2540控制模塊進行通信；所述的電源模塊中的電壓轉(zhuǎn)換電路采用TPS63001DRCR芯片及其外圍電路；所述的JTAG下載及串口模塊采用MAX232芯片及其外圍電路，所述的復(fù)位電路采用CAT811T芯片及其外圍電路，從而使得本實用新型的成本低廉同時信號的匹配程度較好，系統(tǒng)運行較穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸速率較高。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)連接方框示意圖；
[0017]圖2是控制單元與RF天線匹配模塊及晶振電路接口的電路連接原理圖；
[0018]圖3是復(fù)位電路的電路原理圖；
[0019]圖4是JTAG下載及串口模塊的電路原理圖；
[0020]圖5是加速度采集模塊的電路原理圖；
[0021]圖6是電源模塊與第一濾波電路及第一濾波電路、第二濾波電路和第三濾波電路的電路連接原理圖；
[0022]圖7是壓力采集模塊的電路原理圖。
[0023]附圖標記:1_控制單元，2-壓力采集模塊，3-加速度采集模塊，4-RF天線匹配模塊，5-電源模塊，6-壓力傳感器，7-運算放大器，8-蓄電池，9-電壓轉(zhuǎn)換電路，10-第一濾波電路，11-第二濾波電路，12-第三濾波電路，13-JTAG下載及串口模塊，14-晶振電路接口，15-復(fù)位電路，16-Balum匹配電路，17-倒F藍牙天線。
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型的實施例1:基于藍牙技術(shù)的步態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，包括:控制單元1、壓力采集模塊2、加速度采集模塊3、RF天線匹配模塊4和電源模塊5，所述的控制單元I分別與壓力采集模塊2、加速度采集模塊3、RF天線匹配模塊4和電源模塊5連接。所述的RF天線匹配模塊4中包括Balum匹配電路16和倒F藍牙天線17，所述的Balum匹配電路16分別與控制單元I和倒F藍牙天線17連接。所述的壓力采集模塊2包括壓力傳感器6和運算放大器7，所述的運算放大器7分別與壓力傳感器6和控制單元I連接。所述的電源模塊5包括蓄電池8和電壓轉(zhuǎn)換電路9，所述的電壓轉(zhuǎn)換電路9分別與蓄電池8和控制單元I連接。還包括第一濾波電路10、第二濾波電路11和第三濾波電路12，所述的第一濾波電路10與蓄電池8連接；第二濾波電路11分別與電壓轉(zhuǎn)換電路9和第三濾波電路12連接，所述的第三濾波電路12與控制單元I連接。還包括JTAG下載及串口模塊13，所述的JTAG下載及串口模塊13分別與控制單元I和電壓轉(zhuǎn)換電路9連接。還包括晶振電路接口 14，所述的晶振電路接口 14中包括I個或2個晶振，晶振電路接口 14與控制單元I連接。還包括復(fù)位電路15，所述的復(fù)位電路15與控制單元I連接。所述的控制單元I采用CC2540控制模塊；壓力采集模塊2中的運算放大器7采用AD8031芯片；加速度采集模塊3采用MPU6050芯片及其外圍電路，所述的MPU6050芯片及其外圍電路通過模擬I2C方式與CC2540控制模塊進行通信；所述的電源模塊5中的電壓轉(zhuǎn)換電路9采用TPS6300IDRCR芯片及其外圍電路；所述的JTAG下載及串口模塊13采用MAX232芯片及其外圍電路，所述的復(fù)位電路15采用CAT811T芯片及其外圍電路。在實際應(yīng)用實施時，為了方便采集數(shù)據(jù)，可以采用2個相同控制