專利名稱：盲人用智能數(shù)字體溫計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種盲人用智能數(shù)字體溫計，更準確地說本發(fā)明可以實現(xiàn)盲人 自主進行體溫測量。
背景技術(shù)：
體溫計作為監(jiān)測身體健康狀況的量測工具，在日常生活和臨床觀察中起著重要 的作用。傳統(tǒng)的水銀體溫計可能造成汞污染、等待時間長、讀數(shù)不便、并且難以對人體 體溫進行連續(xù)監(jiān)測。現(xiàn)在的研究越來越多地集中于電子體溫計，電子體溫計具有體積 小、重量輕、使用方便、測量等待時間短、讀數(shù)直觀等優(yōu)點。以往的電子體溫計采用復 雜的模擬電路實現(xiàn)，大都將反映體溫變化的電阻值轉(zhuǎn)化成電壓或電流等模擬量，經(jīng)線性 電路放大、補償?shù)染€性處理后，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將該模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出，這種 方式對工作條件要求高，結(jié)果不易穩(wěn)定且ASIC實現(xiàn)成本很高，給使用推廣帶來諸多不 便。故而國內(nèi)外學者和工程師開展了大量的研究來提高體溫的測量精度，簡化電路結(jié) 構(gòu)，降低芯片成本，使數(shù)字人體體溫計實用化。盲人群體的特殊性，使得對盲人用智能 數(shù)字體溫計的功能提出了更高的要求。國內(nèi)外關(guān)于盲人體溫計的研究相對較少，范立國 于1992年提出了一種盲人用體溫計(CN92236718.3)，該體溫計由體溫計和外電路構(gòu) 成，體溫計刻度上連有金屬絲，金屬絲通過線圈來吸合帶有盲文的按鈕，盲人用觸摸按 鈕上的盲文得知體溫。該體溫計在水銀體溫計的基礎(chǔ)上進行了改動，因此未能克服傳統(tǒng) 水銀體溫計的缺點，且該方法操作較為不便。2009年一名工程師研制了一種能自動以聲 音報體溫的體溫計，該體溫計呈針形，通過一條盤繞線與一個像香煙盒大小的黑盒子相 連，盒內(nèi)的微處理器記錄下所測出的體溫值，然后再傳給發(fā)聲器報出。該體溫計體溫測 量部分與體溫播報部分通過信號線連接在一起，在使用的過程中會造成如信號線繞在一 起的不便，同時該體溫計的語音播報頻率固定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計和研制一種便于盲人實現(xiàn)自主體溫測量的裝置。盲人用 智能數(shù)字體溫計測量端通過單片機采樣溫度傳感器測量的體溫值，通過無線模塊發(fā)送出 去，盲人用智能數(shù)字體溫計上的無線模塊接收到體溫值后，通過揚聲器播報測量的體溫 值；同時該裝置還可以實現(xiàn)體溫播報頻率的語音控制功能。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明盲人用智能數(shù)字體溫計，由體溫測量端與體溫接收端組成，所述體溫測量端 包括第一微處理器、溫度傳感器和無線發(fā)射模塊，所述體溫接收端包括第二微處理器、 麥克風、功率放大芯片、揚聲器和無線接收模塊；其中，溫度傳感器與第一微處理器雙 向連接，第一微處理器的輸出端接無線發(fā)射模塊的輸入端，麥克風、無線接收模塊的輸 出端分別接第二微處理器的輸入端，第二微處理器的輸出端接功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端接揚聲器的輸入端，無線發(fā)射模塊與無線接收模塊無線通信。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計溫度傳感器采用DS18B20芯片。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計體溫測量端微處理器采用型號為 P87LPC764 單片機。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計體溫接收端微處理器采用型號為SPEC061A 單片機。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計的功率放大器采用型號為SPY0030A芯片。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計的無線模塊采用型號為GW100L芯片。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
(1)設(shè)計中無論是硬件還是軟件系統(tǒng)中都采用模塊化的設(shè)計方法。這使得系統(tǒng)擴展 起來比較方便，系統(tǒng)可移植性高，增加了系統(tǒng)的靈活性和可靠性，具有廣泛的適應性。(2)體溫測量端與體溫接收端分離，使體溫測量端體積大大減小，便于實際使 用。(3)體溫測量端測量的體溫值由體溫接收端通過揚聲器播放，便于盲人獲知測
量結(jié)果。(4)通過麥克風可以實現(xiàn)對體溫播報頻率的語音控制。(5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。(6)能夠?qū)崿F(xiàn)對體溫的精確測量，可以運用到各種需要測量體溫的場合。


圖1 盲人用智能數(shù)字體溫計測量端； 圖2盲人用智能數(shù)字體溫計接收端；
圖3盲人用智能數(shù)字體溫計語音訓練與語音識別流程圖； 圖4盲人用智能數(shù)字體溫計測量部分程序流程圖； 圖5:盲人用智能數(shù)字體溫計接收部分程序流程圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明盲人用智能數(shù)字體溫計測量端通過微處理器 (P87LPC764)采樣溫度傳感器(DS18B20)測量的體溫值，通過無線模塊 (GW100L)發(fā)送出去，盲人用智能數(shù)字體溫計接收端的無線模塊接收到體溫值后，通
過揚聲器播報測量的體溫值；同時該裝置還可以實現(xiàn)體溫播報頻率的語音控制功能。主 要包括以下功能將盲人用智能數(shù)字體溫計放置身體的適當部位，盲人用智能數(shù)字體溫 計即可自動播報測量的體溫值，精度高，工作穩(wěn)定，使用方便；通過麥克風，使用者可 以實現(xiàn)對體溫播報頻率的語音控制。人體體溫的測量可以采用溫度傳感器DS18B20，DS18B20是美國DALLAS半導
體公司繼DS1820后推出的一種改進型智能溫度傳感器。該器件將半導體溫敏器件，A/D 轉(zhuǎn)換器，存儲器等集成在一個很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是體溫信號 數(shù)字值。DS18B20的測溫范圍為-55 125°C，最大分辨率可達0.0625°C，在-10 84°C內(nèi)精度為士0.5°C，現(xiàn)場體溫可直接通過“一線總線”以數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng) 的抗干擾能力。溫度傳感器測量的體溫值通過微處理器P87LPC764采集，P87LPC764是 20腳封裝的單片機，適合于許多要求高集成度、低成本的場合，可以滿足多方面的性能 要求。P87LPC764的小尺寸使盲人用智能數(shù)字體溫計的體溫測量端的尺寸大大減小，體 溫測量端可以方便地放至身體某一部位進行體溫測量。測量測量端測得的體溫值通過無 線模塊GW100L發(fā)送出去，GW100L內(nèi)置高速MCU做前向糾錯(FEC)處理，通信可 靠性較高，同時其外形尺寸小。體溫接收端的無線接收模塊接收到體溫值后，通過微處 理器SPCE061A集成的音頻解碼功能對體溫值進行音頻編碼，SPCE061A是凌陽科技科技 推出的16位結(jié)構(gòu)的微處理器，SPCE061A在2.6V 3.6V工作電壓范圍內(nèi)的工作速度范圍 內(nèi)為0.32MHz 49.152MHz，較高的工作速度使其應用領(lǐng)域更加拓寬。8通道10位模數(shù)轉(zhuǎn) 換輸入功能并具有內(nèi)置自動增益控制功能的麥克風輸入方式；雙通道10位DAC方式的音 頻輸出功能，通過外接功率放大器SPY0030A即可驅(qū)動揚聲器播報測量的體溫值。體溫播報頻率的語音控制功能是通過微處理器SPEC061A集成的語音識別功能 實現(xiàn)的，初始的語音訓練是通過單片機的MIC通道提取語音信號的特征參數(shù)，將將其轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號存儲起來。語音訓練與語音識別過程如圖3所示。在語音識別過程中，通 過MIC輸入語音信號將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息與原先存儲的數(shù)字信息進行比對，如果兩者近 似到一定程序則執(zhí)行相關(guān)操作，否則繼續(xù)運行識別程序，對輸入的語音進行識別，直到 符合條件。在設(shè)計中，首先對系統(tǒng)進行語音訓練，即在提示音的引導下對系統(tǒng)的麥克風 念兩次“一分鐘”(一分鐘代表一分鐘播報一次測量的體溫值)，如果訓練成功則進入 語音識別階段。在識別階段，只要對MIC發(fā)出“一分鐘”這個語音命令，則調(diào)用模數(shù) 轉(zhuǎn)換和讀數(shù)程序，進行體溫值的語音播報。設(shè)計了控制系統(tǒng)的原理圖，進行了硬件電路的加工以及元器件的焊接、進行了 控制的系統(tǒng)的軟件設(shè)計，通過對系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計了各個功能模塊分別進行調(diào)試， 調(diào)試完成后進行整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計，最后軟、硬件進行了聯(lián)機調(diào)試。調(diào)試完成后，進 行了相關(guān)的試驗，試驗結(jié)果表明系統(tǒng)穩(wěn)定可能，達到了預期的性能指標。只需把盲人用智能數(shù)字體溫計放至身體的某一部位，盲人用智能數(shù)字體溫計即 可播報測得的體溫值，同時使用者可以對盲人用智能數(shù)字體溫計體溫播報頻率進行語音 控制，考慮到微處理器存儲空間有限，設(shè)置了四個頻率二分鐘、一分鐘、三十秒和十 秒。如圖4所示，盲人用智能數(shù)字體溫計溫度測量端微處理器上電后，首先微處理 器與溫度傳感器的初始化，然后啟動溫度傳感器DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，當溫度轉(zhuǎn)換結(jié) 束后，通過無線模塊發(fā)送出去，啟動下一輪溫度轉(zhuǎn)換。如圖5所示，盲人用智能數(shù)字體 溫計溫度接收端微處理器上電后，首先進行微處理器的初始化，根據(jù)語音播報頻率播報 由溫度測量端測得的體溫值，體溫值更新后，播報新測得的體溫值；微處理器實時監(jiān)測 麥克風輸入，并對語音輸入進行識別，當識別完成后，修改語音播報頻率。該裝置在南 京航空航天大學試驗室中進行了使用，表明系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定工作，實際測量溫度與標 準水銀溫度計測量溫度一致。本發(fā)明盲人用智能數(shù)字體溫計可以實現(xiàn)盲人自主使用體溫計進行體溫測量，且 體溫測量結(jié)果通過揚聲器播報；同時該體溫計還可以實現(xiàn)語音播報頻率的語音控制。
權(quán)利要求
1. 一種盲人用智能數(shù)字體溫計，其特征在于由體溫測量端與體溫接收端組成，所述 體溫測量端包括第一微處理器、溫度傳感器和無線發(fā)射模塊，所述體溫接收端包括第二 微處理器、麥克風、功率放大芯片、揚聲器和無線接收模塊；其中，溫度傳感器與第一 微處理器雙向連接，第一微處理器的輸出端接無線發(fā)射模塊的輸入端，麥克風、無線接 收模塊的輸出端分別接第二微處理器的輸入端，第二微處理器的輸出端接功率放大器的 輸入端，功率放大器的輸出端接揚聲器的輸入端，無線發(fā)射模塊與無線接收模塊無線通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計，其特征在于， DS18B20 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計，其特征在于， 用型號為P87LPC764單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計，其特征在于， 用型號為SPEC061A單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計，其特征在于， 型號為SPY0030A芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計，其特征在于， 無線接收模塊都采用型號為GW100L芯片。所述溫度傳感器采用 所述第一微處理器采 所述第二微處理器采 所述功率放大器采用 所述無線發(fā)射模塊與
全文摘要
本發(fā)明公布了一種盲人用智能數(shù)字體溫計，由體溫測量端與體溫接收端組成，所述體溫測量端包括第一微處理器、溫度傳感器和無線發(fā)射模塊，所述體溫接收端包括第二微處理器、麥克風、功率放大芯片、揚聲器和無線接收模塊；其中，溫度傳感器與第一微處理器雙向連接，第一微處理器的輸出端接無線發(fā)射模塊的輸入端，麥克風、無線接收模塊的輸出端分別接第二微處理器的輸入端，第二微處理器的輸出端接功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端接揚聲器的輸入端，無線發(fā)射模塊與無線接收模塊無線通信。本發(fā)明系統(tǒng)可移植性高，增加了系統(tǒng)的靈活性和可靠性，具有廣泛的適應性；便于實際使用；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。
文檔編號A61B5/01GK102018499SQ20101059205
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者凌銳, 張延召, 張慧豫, 毛建國, 沈峘 申請人:南京航空航天大學