專利名稱：盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)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(jì)，更準(zhǔn)確地說(shuō)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)盲人 自主進(jìn)行體溫測(cè)量。
背景技術(shù)：
體溫計(jì)作為監(jiān)測(cè)身體健康狀況的量測(cè)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(jì)可能造成汞污染、等待時(shí)間長(zhǎng)、讀數(shù)不便、并且難以對(duì)人體 體溫進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)在的研究越來(lái)越多地集中于電子體溫計(jì)，電子體溫計(jì)具有體積 小、重量輕、使用方便、測(cè)量等待時(shí)間短、讀數(shù)直觀等優(yōu)點(diǎn)。以往的電子體溫計(jì)采用復(fù) 雜的模擬電路實(shí)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(bǔ)償?shù)染€性處理后，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出，這種 方式對(duì)工作條件要求高，結(jié)果不易穩(wěn)定且ASIC實(shí)現(xiàn)成本很高，給使用推廣帶來(lái)諸多不 便。故而國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程師開(kāi)展了大量的研究來(lái)提高體溫的測(cè)量精度，簡(jiǎn)化電路結(jié) 構(gòu)，降低芯片成本，使數(shù)字人體體溫計(jì)實(shí)用化。盲人群體的特殊性，使得對(duì)盲人用智能 數(shù)字體溫計(jì)的功能提出了更高的要求。國(guó)內(nèi)外關(guān)于盲人體溫計(jì)的研究相對(duì)較少，范立國(guó) 于1992年提出了一種盲人用體溫計(jì)(CN92236718.3)，該體溫計(jì)由體溫計(jì)和外電路構(gòu) 成，體溫計(jì)刻度上連有金屬絲，金屬絲通過(guò)線圈來(lái)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(jì)在水銀體溫計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改動(dòng)，因此未能克服傳統(tǒng) 水銀體溫計(jì)的缺點(diǎn)，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(dòng)以聲 音報(bào)體溫的體溫計(jì)，該體溫計(jì)呈針形，通過(guò)一條盤繞線與一個(gè)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(cè)出的體溫值，然后再傳給發(fā)聲器報(bào)出。該體溫計(jì)體溫測(cè) 量部分與體溫播報(bào)部分通過(guò)信號(hào)線連接在一起，在使用的過(guò)程中會(huì)造成如信號(hào)線繞在一 起的不便，同時(shí)該體溫計(jì)的語(yǔ)音播報(bào)頻率固定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)和研制一種便于盲人實(shí)現(xiàn)自主體溫測(cè)量的裝置。盲人用 智能數(shù)字體溫計(jì)測(cè)量端通過(guò)單片機(jī)采樣溫度傳感器測(cè)量的體溫值，通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送出 去，盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)上的無(wú)線模塊接收到體溫值后，通過(guò)揚(yáng)聲器播報(bào)測(cè)量的體溫 值；同時(shí)該裝置還可以實(shí)現(xiàn)體溫播報(bào)頻率的語(yǔ)音控制功能。本發(fā)明為實(shí)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(jì)，由體溫測(cè)量端與體溫接收端組成，所述體溫測(cè)量端 包括第一微處理器、溫度傳感器和無(wú)線發(fā)射模塊，所述體溫接收端包括第二微處理器、 麥克風(fēng)、功率放大芯片、揚(yáng)聲器和無(wú)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(wú)線發(fā)射模塊的輸入端，麥克風(fēng)、無(wú)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(yáng)聲器的輸入端，無(wú)線發(fā)射模塊與無(wú)線接收模塊無(wú)線通信。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)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(jì)體溫測(cè)量端微處理器采用型號(hào)為 P87LPC764 單片機(jī)。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)體溫接收端微處理器采用型號(hào)為SPEC061A 單片機(jī)。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)的功率放大器采用型號(hào)為SPY0030A芯片。優(yōu)選地，所述盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)的無(wú)線模塊采用型號(hào)為GW100L芯片。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)設(shè)計(jì)中無(wú)論是硬件還是軟件系統(tǒng)中都采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。這使得系統(tǒng)擴(kuò)展 起來(lái)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(yīng)性。(2)體溫測(cè)量端與體溫接收端分離，使體溫測(cè)量端體積大大減小，便于實(shí)際使 用。(3)體溫測(cè)量端測(cè)量的體溫值由體溫接收端通過(guò)揚(yáng)聲器播放，便于盲人獲知測(cè)
量結(jié)果。(4)通過(guò)麥克風(fēng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)體溫播報(bào)頻率的語(yǔ)音控制。(5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。(6)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)體溫的精確測(cè)量，可以運(yùn)用到各種需要測(cè)量體溫的場(chǎng)合。


圖1 盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)測(cè)量端； 圖2盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)接收端；
圖3盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)語(yǔ)音訓(xùn)練與語(yǔ)音識(shí)別流程圖； 圖4盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)測(cè)量部分程序流程圖； 圖5:盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)接收部分程序流程圖。
具體實(shí)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(jì)測(cè)量端通過(guò)微處理器 (P87LPC764)采樣溫度傳感器(DS18B20)測(cè)量的體溫值，通過(guò)無(wú)線模塊 (GW100L)發(fā)送出去，盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)接收端的無(wú)線模塊接收到體溫值后，通
過(guò)揚(yáng)聲器播報(bào)測(cè)量的體溫值；同時(shí)該裝置還可以實(shí)現(xiàn)體溫播報(bào)頻率的語(yǔ)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(jì)放置身體的適當(dāng)部位，盲人用智能數(shù)字體溫 計(jì)即可自動(dòng)播報(bào)測(cè)量的體溫值，精度高，工作穩(wěn)定，使用方便；通過(guò)麥克風(fēng)，使用者可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)體溫播報(bào)頻率的語(yǔ)音控制。人體體溫的測(cè)量可以采用溫度傳感器DS18B20，DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)
體公司繼DS1820后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件，A/D 轉(zhuǎn)換器，存儲(chǔ)器等集成在一個(gè)很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是體溫信號(hào) 數(shù)字值。DS18B20的測(cè)溫范圍為-55 125°C，最大分辨率可達(dá)0.0625°C，在-10 84°C內(nèi)精度為士0.5°C，現(xiàn)場(chǎng)體溫可直接通過(guò)“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(cè)量的體溫值通過(guò)微處理器P87LPC764采集，P87LPC764是 20腳封裝的單片機(jī)，適合于許多要求高集成度、低成本的場(chǎng)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(jì)的體溫測(cè)量端的尺寸大大減小，體 溫測(cè)量端可以方便地放至身體某一部位進(jìn)行體溫測(cè)量。測(cè)量測(cè)量端測(cè)得的體溫值通過(guò)無(wú) 線模塊GW100L發(fā)送出去，GW100L內(nèi)置高速M(fèi)CU做前向糾錯(cuò)(FEC)處理，通信可 靠性較高，同時(shí)其外形尺寸小。體溫接收端的無(wú)線接收模塊接收到體溫值后，通過(guò)微處 理器SPCE061A集成的音頻解碼功能對(duì)體溫值進(jìn)行音頻編碼，SPCE061A是凌陽(yáng)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(yīng)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(dòng)增益控制功能的麥克風(fēng)輸入方式；雙通道10位DAC方式的音 頻輸出功能，通過(guò)外接功率放大器SPY0030A即可驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器播報(bào)測(cè)量的體溫值。體溫播報(bào)頻率的語(yǔ)音控制功能是通過(guò)微處理器SPEC061A集成的語(yǔ)音識(shí)別功能 實(shí)現(xiàn)的，初始的語(yǔ)音訓(xùn)練是通過(guò)單片機(jī)的MIC通道提取語(yǔ)音信號(hào)的特征參數(shù)，將將其轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)。語(yǔ)音訓(xùn)練與語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程如圖3所示。在語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程中，通 過(guò)MIC輸入語(yǔ)音信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息與原先存儲(chǔ)的數(shù)字信息進(jìn)行比對(duì)，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(yùn)行識(shí)別程序，對(duì)輸入的語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，直到 符合條件。在設(shè)計(jì)中，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行語(yǔ)音訓(xùn)練，即在提示音的引導(dǎo)下對(duì)系統(tǒng)的麥克風(fēng) 念兩次“一分鐘”(一分鐘代表一分鐘播報(bào)一次測(cè)量的體溫值)，如果訓(xùn)練成功則進(jìn)入 語(yǔ)音識(shí)別階段。在識(shí)別階段，只要對(duì)MIC發(fā)出“一分鐘”這個(gè)語(yǔ)音命令，則調(diào)用模數(shù) 轉(zhuǎn)換和讀數(shù)程序，進(jìn)行體溫值的語(yǔ)音播報(bào)。設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的原理圖，進(jìn)行了硬件電路的加工以及元器件的焊接、進(jìn)行了 控制的系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計(jì)了各個(gè)功能模塊分別進(jìn)行調(diào)試， 調(diào)試完成后進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，最后軟、硬件進(jìn)行了聯(lián)機(jī)調(diào)試。調(diào)試完成后，進(jìn) 行了相關(guān)的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)穩(wěn)定可能，達(dá)到了預(yù)期的性能指標(biāo)。只需把盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)放至身體的某一部位，盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)即 可播報(bào)測(cè)得的體溫值，同時(shí)使用者可以對(duì)盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)體溫播報(bào)頻率進(jìn)行語(yǔ)音 控制，考慮到微處理器存儲(chǔ)空間有限，設(shè)置了四個(gè)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(jì)溫度測(cè)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(dòng)溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換結(jié) 束后，通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送出去，啟動(dòng)下一輪溫度轉(zhuǎn)換。如圖5所示，盲人用智能數(shù)字體 溫計(jì)溫度接收端微處理器上電后，首先進(jìn)行微處理器的初始化，根據(jù)語(yǔ)音播報(bào)頻率播報(bào) 由溫度測(cè)量端測(cè)得的體溫值，體溫值更新后，播報(bào)新測(cè)得的體溫值；微處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 麥克風(fēng)輸入，并對(duì)語(yǔ)音輸入進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)識(shí)別完成后，修改語(yǔ)音播報(bào)頻率。該裝置在南 京航空航天大學(xué)試驗(yàn)室中進(jìn)行了使用，表明系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，實(shí)際測(cè)量溫度與標(biāo) 準(zhǔn)水銀溫度計(jì)測(cè)量溫度一致。本發(fā)明盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)可以實(shí)現(xiàn)盲人自主使用體溫計(jì)進(jìn)行體溫測(cè)量，且 體溫測(cè)量結(jié)果通過(guò)揚(yáng)聲器播報(bào)；同時(shí)該體溫計(jì)還可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)頻率的語(yǔ)音控制。
權(quán)利要求
1. 一種盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)，其特征在于由體溫測(cè)量端與體溫接收端組成，所述 體溫測(cè)量端包括第一微處理器、溫度傳感器和無(wú)線發(fā)射模塊，所述體溫接收端包括第二 微處理器、麥克風(fēng)、功率放大芯片、揚(yáng)聲器和無(wú)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(wú)線發(fā)射模塊的輸入端，麥克風(fēng)、無(wú)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(yáng)聲器的輸入端，無(wú)線發(fā)射模塊與無(wú)線接收模塊無(wú)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(jì)，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(jì)，其特征在于， 用型號(hào)為P87LPC764單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)，其特征在于， 用型號(hào)為SPEC061A單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盲人用智能數(shù)字體溫計(jì)，其特征在于， 型號(hào)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(jì)，其特征在于， 無(wú)線接收模塊都采用型號(hào)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(wú)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(jì)，由體溫測(cè)量端與體溫接收端組成，所述體溫測(cè)量端包括第一微處理器、溫度傳感器和無(wú)線發(fā)射模塊，所述體溫接收端包括第二微處理器、麥克風(fēng)、功率放大芯片、揚(yáng)聲器和無(wú)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(wú)線發(fā)射模塊的輸入端，麥克風(fēng)、無(wú)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(yáng)聲器的輸入端，無(wú)線發(fā)射模塊與無(wú)線接收模塊無(wú)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(yīng)性；便于實(shí)際使用；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。
文檔編號(hào)A61B5/01GK102018499SQ20101059205
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)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(guó), 沈峘 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)