智能拐杖的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能拐杖，包括拐杖本體，其特征在于，拐杖本體中設(shè)有含單片機芯片、功能單元和電源單元的智能工作系統(tǒng)，其中，功能單元包括語音提示單元、控制單元、計步單元，各功能單元通過數(shù)據(jù)線與單片機芯片構(gòu)成智能工作體系，電源單元為單片機芯片和各功能單元提供能量。
【專利說明】智能拐杖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種拐杖，尤其是一種智能拐杖。
【背景技術(shù)】
[0002]拐杖是老年和行動不便人群的出行的伴侶，傳統(tǒng)的拐杖功能單一，不能滿足上述特殊人群的需要，為此有人將拐杖與附加有照明功能或?qū)９┟と耸褂玫哪茏R別障礙物的語音提示拐杖，拓展了拐杖的功能。但是，這些拐杖并不能計步，也不能對環(huán)境溫度監(jiān)測，特別是當(dāng)老人發(fā)生意外時不能發(fā)出與老人密切相關(guān)的呼救信息。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于，針對目前市場上的拐杖不能計步，也不能對環(huán)境溫度監(jiān)測，尤其是當(dāng)老人發(fā)生意外時不能發(fā)出與老人密切相關(guān)的呼救信息的實際問題，提供一種基本能夠滿足上述要求的智能拐杖。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種智能拐杖，包括拐杖本體，其特征在于，拐杖本體中設(shè)有含單片機芯片、功能單元和電源單元的智能工作系統(tǒng)，其中，功能單元包括語音提示單元、控制單元、計步單元，各功能單元通過數(shù)據(jù)線與單片機芯片構(gòu)成智能工作體系，電源單元為單片機芯片和各功能單元提供能量。
[0005]在本實用新型中:所述的單片機芯片為STC12LE5608AD/DIP20 ;所述的語音單元包括WT588D08語音芯片和PAM8303D單聲道無濾波器D類音頻功放芯片；所述的電源單元含有鋰電池、TP4057鋰電池充電板和JC5333微功耗穩(wěn)壓芯片。
[0006]在本實用新型中:所述的功能單元還包括應(yīng)急報警單元，應(yīng)急報警單元含有應(yīng)急信息存儲器和光報警顯示。
[0007]在本實用新型中:所述的功能單元還包括照明單元和溫度監(jiān)測單元。
[0008]在本實用新型中:所述的控制單元中含有報步鍵、緊急鍵、照明鍵和電量指示，其中，由報步鍵切斷或建立計步單元、溫度監(jiān)測單元與語音提示單元之間連接；由緊急鍵切斷或建立應(yīng)急信息存儲器與語音提示單元之間連接，同時切斷或建立光報警顯示電路。
[0009]本實用新型的優(yōu)點在于:采用語音單元可以使拐杖人之間傳動信息，進(jìn)行交流；由于在拐杖中設(shè)置計步和溫度監(jiān)控功能，可以方便老年人根據(jù)環(huán)境溫度設(shè)計行走距離，控制體能消耗量；由于在拐杖中設(shè)置應(yīng)急報警單元，可以在老人發(fā)生意外的情況時，路人及時獲取與老人相關(guān)的信息，及時施救或聯(lián)系監(jiān)護(hù)人；由于設(shè)置了照明單元，可以在光線微弱的場合為老人提供照明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型實施例的一種系統(tǒng)框圖。
[0011]圖2是單片機芯片STC12LE5608AD/DIP20的外圍電原理圖。
[0012]圖3是JC5333微功耗穩(wěn)壓芯片的外圍電原理圖。[0013]圖4是TP4057鋰電池充電板的外圍電原理圖。
[0014]圖5是WT588D08語音芯片的外圍電原理圖。
[0015]圖6是PAM8303D單聲道無濾波器D類音頻功放芯片的外圍電原理圖。
[0016]圖7是計步單元實施例的工作原理圖。
[0017]圖8是溫度監(jiān)測單元實施例的工作原理圖。
[0018]圖9是照明單元實施例的工作原理圖。
[0019]圖10是控制單元中報步鍵、緊急鍵、照明鍵的工作原理示意圖。
[0020]圖11是光報警電原理圖。
[0021]圖12是光報警閃爍電原理圖。
【具體實施方式】
[0022]附圖非限制性地公開了本實用新型實施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步地描述。
[0023]由圖1可見，在本實用新型的實施例的系統(tǒng)框圖中，所述的拐杖本體中設(shè)有含單片機芯片、功能單元和電源單元的智能工作系統(tǒng)，其中，功能單元包括語音提示單元、控制單元、計步單元和應(yīng)急報警單元，各功能單元通過數(shù)據(jù)線與單片機芯片構(gòu)成智能工作體系，電源單元為單片機芯片和各功能單元提供能量。
[0024]由圖2所示的單片機芯片STC12LE5608AD/DIP20中，單片機芯片的端口 16、17、18與語音提示單元的通信端口 CS、CLK、DATA連接，端口 5、6、7與控制單元的按鍵連接，端口 9采集計步單元輸出脈沖信號。
[0025]由圖3和圖4提供了電源單元中JC5333微功耗穩(wěn)壓芯片和TP4057鋰電池充電板的外圍電原理圖，其中JC5333微功耗穩(wěn)壓芯片對系統(tǒng)提供3.3V的標(biāo)準(zhǔn)工作電源，TP4057鋰電池充電板為鋰電池補充能量，圖4中VIN為充電接口，Dl為充電指示燈，充電插頭插入時會亮起，拔下插頭會滅。D3為電量低指示燈，充電時此燈會亮，電量低時此燈會閃，最大充電電流為500mA，帶電池正負(fù)極反接保護(hù)，采用恒定電流/電壓線性控制。
[0026]由圖5是WT588D08語音芯片的外圍電原理圖和PAM8303D單聲道無濾波器D類音頻功放芯片的外圍電原理圖。
[0027]對于語音播報，采用WT588D08語音芯片，它是可重復(fù)擦寫語音內(nèi)容的單語音芯片，可編輯能力強、工作性能穩(wěn)定，內(nèi)置8M FLASH ROM，可重復(fù)擦寫內(nèi)容5萬多次，適合二次開發(fā)。
[0028]WT588D08芯片可通過配套的上位機軟件VoiceChip事先通過mini USB向語音芯片中寫入需要播報的語音內(nèi)容，單片機可以對語音芯片進(jìn)行命令控制、語音播報。這里我們采用三線串口控制模式，通過片選CS、時鐘CLK、數(shù)據(jù)DATA三條通信線與單片機進(jìn)行通信，時序根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SPI通信方式。語音部分電路原理圖為:F_CLK、F_CS、F_D1、F_DO為mini USB下載端口，CS、CLK、DATA為三個與單片機通信端口，DAC為語音信號輸出。
[0029]圖6是PAM8303D單聲道無濾波器D類音頻功放芯片的外圍電原理圖，具有低功耗的特點。SP+，SP-為信號輸出端口，可直接接喇叭。
[0030]由圖7可見，計步單元采用的是霍爾傳感器，它安裝在拐杖的底部，每行進(jìn)一步，霍爾傳感器給單片機產(chǎn)生一個脈沖，單片機對脈沖的個數(shù)進(jìn)行計數(shù)，就可以得到相應(yīng)的步數(shù)。
[0031]由圖8可見，溫度監(jiān)測單元是利用熱敏電阻，測量不同溫度下熱敏電阻分得的電壓，計算出實時的溫度。可通過語音芯片播報實時溫度。溫度監(jiān)測單元的輸出信號與單片機的端口 12連接。
[0032]功能單元還可以設(shè)置照明單元，由圖9可見照明單元是利用場效應(yīng)管的開關(guān)特性，對照明燈進(jìn)行控制，場效應(yīng)管驅(qū)動電流大。
[0033]由圖10可見，控制單元中含有報步鍵S2、緊急鍵S1、照明鍵S3，其中，由報步鍵S2切斷或建立計步單元、溫度監(jiān)測單元與語音提示單元之間連接；由緊急鍵SI切斷或建立應(yīng)急信息存儲器與語音提示單元之間連接，同時切斷或建立光報警顯示電路。
[0034]應(yīng)急報警單元含有應(yīng)急信息存儲器和光報警顯示，圖11公開了一種光報警顯示電原理圖，光報警顯示與單片機的端口 19連接。圖12的閃爍電路中，BJ端與單片機的端口 5連接，BTA+與單片機的端口 13連接.[0035]使用中，短按報步鍵S2，語音提示單元被接通，并開始計步和環(huán)境溫度播報，長按報步鍵S2，將計步數(shù)字復(fù)位(歸零)；按緊急鍵SI，將語音提示單元被接通，循環(huán)播報與當(dāng)事人相關(guān)信息和報警信號，同時顯示光報警信號。應(yīng)急信息存儲器中與當(dāng)事人相關(guān)信息包括家庭住址、身體狀況或病史、監(jiān)護(hù)人的聯(lián)系方式等。
【權(quán)利要求】
1.一種智能拐杖，包括拐杖本體，其特征在于，拐杖本體中設(shè)有含單片機芯片、功能單元和電源單元的智能工作系統(tǒng)，其中，單片機芯片為STC12LE5608AD/DIP20，所述的功能單元包括語音提示單元、控制單元、計步單元；單片機芯片的第16端口、第17端口和第18端口與語音提示單元的通信端口 CS、CLK、DATA連接，單片機芯片的第5端口、第6端口和第7端口與控制單元的按鍵連接，單片機芯片的第9端口采集計步單元輸出脈沖信號；電源單元為單片機芯片和各功能單元提供能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能拐杖，其特征在于:所述的語音單元包括WT588D08語音芯片和PAM8303D單聲道無濾波器D類音頻功放芯片；所述的電源單元含有鋰電池、TP4057鋰電池充電板和JC5333微功耗穩(wěn)壓芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能拐杖，其特征在于:所述的功能單元還包括應(yīng)急報警單元，應(yīng)急報警單元含有應(yīng)急信息存儲器和光報警顯示，其中光報警顯示與單片機芯片第19端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能拐杖，其特征在于:所述的功能單元還包括照明單元和溫度監(jiān)測單元，其中溫度監(jiān)測單元的輸出信號與單片機芯片的第12端口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能拐杖，其特征在于:所述的控制單元中含有報步鍵、緊急鍵、照明鍵和電量指示，其中，由報步鍵切斷或建立計步單元、溫度監(jiān)測單元與語音提示單元之間連接；由緊急鍵切斷或建立應(yīng)急信息存儲器與語音提示單元之間連接，同時切斷或建立光報警顯示電路。
【文檔編號】A45B3/04GK203424415SQ201320363886
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】王尤山, 田芝亮 申請人:南京中脈科技控股有限公司