基于移動終端的智能口罩呼吸和pm檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電子信息和醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于移動終端的智能口罩呼吸和PM檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展，工業(yè)污染也越來越嚴(yán)重，在人們患呼吸疾病的頻率持續(xù)上升的今天，人體呼吸信號是診斷呼吸疾病的重要依據(jù)，檢測人體呼吸節(jié)律，識別異常呼吸信號，能及時發(fā)現(xiàn)人體是否患病，因此對人們?nèi)粘：粑盘柕谋O(jiān)控和分析變得尤為重要；同時空氣質(zhì)量的好壞決定著我們的身體質(zhì)量，相當(dāng)大的一部分人缺乏空氣污染意識，無法了解我們所處的地方的空氣質(zhì)量情況，缺少空氣污染預(yù)警機(jī)制；口罩成為了一個保護(hù)我們身體健康的盾牌，研宄智能口罩變得越來越有價值，傳統(tǒng)口罩只有單一的空氣過濾功能，并不能交互性地實時檢測佩戴者的呼吸健康情況，也不能預(yù)警PM空氣污染，對于空氣污染越來越嚴(yán)重，呼吸道疾病頻發(fā)的今天，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型提出一種基于移動終端的智能口罩呼吸和PM檢測系統(tǒng)，以達(dá)到凈化空氣、檢測人體呼吸、實時監(jiān)控PM空氣質(zhì)量、便于攜帶和簡化操作的目的。
[0004]一種基于移動終端的智能口罩呼吸和PM檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括智能口罩和移動終端；
[0005]所述智能口罩包括口罩本體、第一過濾器、第二過濾器、PM報警燈、電源模塊、PM空氣質(zhì)量傳感器、微控制器、藍(lán)牙發(fā)送模塊和呼吸傳感器；
[0006]所述第一過濾器與口罩本體的左側(cè)壁通過接口進(jìn)行連接，第二過濾器與口罩本體的右側(cè)壁通過接口進(jìn)行連接；呼吸傳感器固定設(shè)置于口罩本體的左斜壁，PM空氣質(zhì)量傳感器固定設(shè)置于口罩本體的右斜壁，PM報警燈固定設(shè)置于口罩本體三角前面板與左斜壁的連接處，微控制器固定設(shè)置于口罩本體的三角前面板，藍(lán)牙發(fā)送模塊固定設(shè)置于微控制器上，電源模塊固定設(shè)置于口罩本體底板的上端；
[0007]所述呼吸傳感器包括呼吸信號采集電路、初級差動放大電路、低通濾波電路和后級放大電路；
[0008]所述呼吸信號采集電路的輸出端連接初級差動放大電路的輸入端，初級差動放大電路的輸出端連接低通濾波電路的輸入端，低通濾波電路的輸出端連接后級放大電路的輸入端。
[0009]所述電源模塊的電壓輸出端連接PM空氣質(zhì)量傳感器的電源端口、微控制器的電源端口和呼吸傳感器的電源端口，PM空氣質(zhì)量傳感器的輸出端連接微控制器的第一輸入端，呼吸傳感器的輸出端連接微控制器的第二輸入端，微控制器的第一輸出端連接藍(lán)牙發(fā)送模塊的輸入端，微控制器的第二輸出端連接PM報警燈的輸入端。
[0010]所述的第一過濾器和第二過濾器內(nèi)填充棉花和活性炭。
[0011]所述呼吸信號采集電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻；
[0012]所述信號采集電路的第一電阻的一端連接電源，第一電阻的另一端同時連接第二電阻的一端、第三電阻的一端和第四電阻的一端，第二電阻的另一端接地，第三電阻的另一端連接第五電阻的一端，第四電阻的另一端連接第六電阻的一端，第五電阻的另一端連接第六電阻的另一端并接地，將第三電阻的另一端和第四電阻的另一端作為信號采集電路的輸出端，將第五電阻作為口罩內(nèi)溫度變化采集電阻，將第六電阻作為外界溫度參考電阻。
[0013]所述初級差動放大電路包括第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第一電容、第二電容、第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器和第四運算放大器；
[0014]所述第七電阻的一端同時連接第八電阻的一端和第一運算放大器的同相輸入端，第八電阻的另一端接地，第九電阻的一端同時連接第十電阻的一端和第一運算放大器的反相輸入端，將第七電阻的另一端和第九電阻的另一端作為初級差動放大電路的輸入端，第十電阻的另一端同時連接第一運算放大器的輸出端和第十一電阻的一端，第十一電阻的另一端同時連接第十二電阻的一端、第一電容的一端和第二運算放大器的反相輸入端，第十二電阻的另一端同時連接第一電容的另一端、第二運算放大器的輸出端和第十三電阻的一端，第二運算放大器的同相輸入端連接第十四電阻的一端，第十四電阻的另一端接地，第十三電阻的另一端同時連接第十五電阻的一端和第三運算放大器的同相輸入端，第十五電阻的另一端接地，第三運算放大器的反相輸入端同時連接第十六電阻的一端、第十七電阻的一端和第二電容的一端，第三運算放大器的輸出端同時連接第十七電阻的另一端、第二電容的另一端和第四運算放大器的同相輸入端，第十六電阻的另一端接地，第四運算放大器的反相輸入端連接第四運算放大器的輸出端，并作為初級差動放大電路的輸出端。
[0015]所述低通濾波電路包括第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻、第二十五電阻、第五運算放大器、第六運算放大器、第三電容、第四電容、第五電容和第六電容；
[0016]所述第十八電阻的一端同時連接第十九電阻的一端和第三電容的一端，將第十八電阻的另一端作為低通濾波電路的輸入端，第十九電阻的另一端同時連接第四電容的一端和第五運算放大器的同相輸入端，第四電容的另一端接地，第三電容的另一端同時連接第五運算放大器的輸出端、第二十電阻的一端和第二^ 電阻的一端，第二十電阻的另一端同時連接第二十二電阻的一端和第五運算放大器的反向輸入端，第二十二電阻的另一端接地，第二十一電阻的另一端同時連接第二十三電阻的一端和第五電容的一端，第二十三電阻的另一端同時連接第六電容的一端和第六運算放大器的同相輸入端，第六電容的另一端接地，第五電容的另一端同時連接第六運算放大器的輸出端和第二十四電阻的一端，第二十四電阻的另一端同時連接第六運算放大器的反相輸入端和第二十五電阻的一端，第二十五電阻的另一端接地。
[0017]所述后級放大電路包括第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻和第七運算放大器；
[0018]所述第二十六電阻的一端同時連接第二十七電阻的一端和第七運算放大器的反相輸入端，將第二十六電阻的另一端作為后級放大電路的輸入端，第二十七電阻的另一端連接第七運算放大器的輸出端，并作為呼吸傳感器的輸出端，第七運算放大器的同相輸入端連接第二十八電阻的一端，第二十八電阻的另一端接地。
[0019]本實用新型的優(yōu)點:
[0020]本實用新型一種基于移動終端的智能口罩呼吸和PM檢測系統(tǒng)，將新興的科研技術(shù)與口罩結(jié)合，在霧霾的天氣下凈化空氣的同時，實現(xiàn)對人體呼吸的檢測，并對日常的呼吸節(jié)律實現(xiàn)監(jiān)控和對呼吸異常的識別等；本實用新型可以對空氣環(huán)境中PM濃度值進(jìn)行實時監(jiān)控，避開污染嚴(yán)重區(qū)域，維護(hù)口罩佩戴者的身心健康；本實用新型使用步驟簡單，操作方便，受眾人群很廣，具有很好的應(yīng)用性；同時本實用新型也考慮了便攜性的特點，通過現(xiàn)代PCB板集成電路最小化呼吸檢測模塊和PM檢測模塊，把整個系統(tǒng)集成到口罩中，方便使用者的攜帶。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種實施例的智能口罩正視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一種實施例的智能口罩后視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明一種實施例的呼吸信號采集電路；
[0024]圖4為本發(fā)明一種實施例的初級差動放大電路示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明一種實施例的低通濾波電路示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明一種實施例的后級放大電路示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種實施例做進(jìn)一步說明。
[0028]本實施例中，一種基于移動終端的智能口罩呼吸和PM檢測系統(tǒng)，包括智能口罩和移動終端；
[0029]本實施例中，移動終端采用智能手機(jī)；
[0030]本實施