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一种智能语音交互式老人拐杖的控制装置

2022-05-11 23:50:37 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型属于老人拐杖控制技术领域,尤其涉及一种智能语音交互式老人拐杖的控制装置。


背景技术:

2.随着社会老龄化程度的加深,空巢老人越来越多,已经成为一个不容忽视的社会问题,她们没有子女在身边照顾,自己独自生活的安全保障需求越来愈多。目前市场上有关智能助老设备较少,大多数是传统的机械装置,相关智能化程度不高,不能及时、简单快捷的帮助老人完成想要做的事情,在某些特殊情况下,不能及时报警或通知监护人老人的实时周围环境情况。如当阴天下雨路面较滑时,不能及时监测环境温湿度、障碍物情况,使得老人容易发生摔倒,也不能发送警报等,使得老年人外出生活时安全无保障,监护人不能免于担心老年人的外出生活。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题,提供一种智能语音交互式老人拐杖的控制装置,该装置可以实时监测环境温湿度、周围障碍物、老人当前位置信息以及老人摔倒情况并上传云端服务器供监护人查看,当老人发生意外时及时报警并定位老人所处位置,使周围人或监护人救助老人更加及时,最大程度保证老年人外出生活安全性。
4.本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种智能语音交互式老人拐杖的控制装置,包括主控电路、倾角检测电路、温湿度检测电路、激光测距电路、语音电路、震动电路、照明电路、gps北斗定位电路、指示灯电路、降压电路、串口通信电路、nb网络电路、nb天线电路、nb降压电路、sim卡驱动电路、云端服务器,所述主控电路分别电连接倾角检测电路、温湿度检测电路、激光测距电路、语音电路、震动电路、照明电路、gps北斗定位电路、指示灯电路、降压电路,所述主控电路通过串口通信电路电连接nb网络电路,所述nb网络电路分别电连接nb天线电路、nb降压电路、sim卡驱动电路,所述nb网络电路无线连接云端服务器。
5.进一步,所述主控电路还分别电连接晶振电路、复位电路、下载电路、滤波电路。
6.进一步,所述降压电路包括12v转5v电路、5v转3.3v电路,所述12v转5v电路电连接5v转3.3v电路。
7.进一步,所述主控电路采用stm32f103c8t6单片机,所述nb网络电路采用m5311模块。
8.进一步,所述倾角检测电路采用mpu6050倾斜角检测传感器,所述温湿度检测电路采用dht11型温湿度传感器,所述激光测距电路采用vl53l0x激光测距传感器。
9.进一步,所述语音电路采用su-03t语音识别模块,所述gps北斗定位电路采用atgm336h北斗定位模块。
10.本实用新型的有益效果为:
11.1、本装置通过温湿度传感器电路、倾角检测电路、激光测距电路分别监测周围环境温湿度、老人摔倒情况以及周围障碍物,当老人摔倒时,语音电路和震动电路分别进行语音播报预警和震动报警,当周围存在障碍物时,语音电路和指示灯电路进行语音播报预警和闪光报警,及时对老人进行周围危险环境提醒,当老人遇到危险时及时报警,使周围人或监护人救助老人更加及时,最大程度保证老年人外出生活安全性。
12.2、本装置的主控电路通过倾角检测电路、温湿度检测电路、激光测距电路、gps北斗定位电路分别采集倾角位置(老人是否摔倒状态)、环境温湿度、周围障碍物、老人当前位置信息等监测数据,主控电路对监测数据进行数据处理后通过串口通信电路发送至nb网络电路,nb网络电路通过nb网络和mqtt协议发送到云端服务器,云端服务器可以远距离实时监控老年人外出环境状态,当老人发生意外时,语音电路和震动电路分别进行语音播报预警和震动报警,gps北斗定位电路定位老人所处位置,使周围人或监护人救助老人更加及时快速,而且老人可以通过语音电路下达各种命令,比如可以下达报警指令至云端服务器,方便监护人及时救助,还可以下达照明指令开启照明电路的路灯为老人指路,最大程度保证老年人外出生活安全性。
附图说明
13.图1为本实用新型一种智能语音交互式老人拐杖的控制装置的原理示意图。
14.图2为本实用新型的主控电路的电路图。
15.图3为本实用新型的倾角检测电路的电路图。
16.图4为本实用新型的温湿度检测电路的电路图。
17.图5为本实用新型的激光测距电路的电路图。
18.图6(a)-图6(d)为本实用新型的语音电路的电路图。
19.图7为本实用新型的震动电路的电路图。
20.图8为本实用新型的照明电路的电路图。
21.图9为本实用新型的gps北斗定位电路的电路图。
22.图10为本实用新型的指示灯电路的电路图。
23.图11(a)-图11(b)为本实用新型的降压电路的电路图。
24.图12为本实用新型的晶振电路的电路图。
25.图13为本实用新型的复位电路的电路图。
26.图14为本实用新型的下载电路的电路图。
27.图15为本实用新型的滤波电路的电路图。
28.图16为本实用新型的串口通信电路的电路图。
29.图17为本实用新型的nb网络电路的电路图。
30.图18为本实用新型的nb天线电路的电路图。
31.图19为本实用新型的nb降压电路的电路图。
32.图20为本实用新型的sim卡驱动电路的电路图。
具体实施方式
33.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的
实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
34.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.如图1至图20所示,本实用新型提供的一种智能语音交互式老人拐杖的控制装置,包括主控电路、倾角检测电路、温湿度检测电路、激光测距电路、语音电路、震动电路、照明电路、gps北斗定位电路、指示灯电路、降压电路、串口通信电路、nb网络电路、nb天线电路、nb降压电路、sim卡驱动电路、云端服务器,主控电路分别电连接倾角检测电路、温湿度检测电路、激光测距电路、语音电路、震动电路、照明电路、gps北斗定位电路、指示灯电路、降压电路,主控电路通过串口通信电路电连接nb网络电路,nb网络电路分别电连接nb天线电路、nb降压电路、sim卡驱动电路,nb网络电路无线连接云端服务器。
37.主控电路还分别电连接晶振电路、复位电路、下载电路、滤波电路。
38.降压电路包括12v转5v电路、5v转3.3v电路,12v转5v电路电连接5v转3.3v电路。
39.主控电路采用stm32f103c8t6单片机,nb网络电路采用m5311模块。
40.倾角检测电路采用mpu6050倾斜角检测传感器,温湿度检测电路采用dht11型温湿度传感器,激光测距电路采用vl53l0x激光测距传感器。
41.语音电路采用su-03t语音识别模块,gps北斗定位电路采用atgm336h北斗定位模块。
42.图6(a)所示,语音电路通过编译控制su-03t语音芯片,外接喇叭和麦克风进行一系列的语音交互功能。
43.图8所示,stm32单片机通过控制pb13引脚输出控制晶闸管的开关进而控制12v灯的亮灭,来进行照明。
44.图10所示,led1指示灯显示系统供电的情况,led2指示灯将信号led连接到stm32单片机上,从而来指示系统运行情况。
45.图11(a)所示,降压电路将12v经过xl1509降到5v,通过ams1117将5v电压降至3.3v,以供3.3v元器件使用。
46.图12所示,晶振主要为控制电路提供脉冲,32.768mhz为主控电路后备电源提供脉冲为图12中x2,8mhz晶振为控制电路正常工作提供脉冲为图12中x1,两个晶振均为无源晶振。
47.图13所示,按键按下后给stm32单片机的nrst复位管脚提供低电平即复位信号,未
按下时上拉直3.3v。
48.图14所示,采用j-link下载方式通过mcu的pa13、pa14引脚口进行程序烧写。
49.图15所示,滤波电路利用电容充放电原理使脉冲波形变平坦,进而得到一个相对稳定的直流电压。
50.图19所示,txs0104将3.3v电压降至1.8v,以供1.8v用电器(nb)使用。
51.实施例
52.本装置启动后,首先,倾角检测电路、温湿度检测电路、激光测距电路、gps北斗定位电路分别采集倾角位置(老人是否摔倒状态)、环境温湿度、周围障碍物、老人当前位置信息等监测数据,主控电路接收采集的这些监测数据并进行数据处理分析;然后,主控电路再将处理后数据通过串口通信电路发送至nb网络电路,nb网络电路通过nb网络和mqtt协议发送到云端服务器,云端服务器可以远距离实时监控老人周围环境信息和当前位置,老人周围环境信息可以在可视化平台上展示,供监护人实时查看老人外出状态;另外,老人可以通过语音电路下达各种命令,比如可以下达报警指令至云端服务器,方便监护人及时救助,还可以下达照明指令开启照明电路的路灯为老人指路;当倾角检测电路检测到老人摔倒时,语音电路和震动电路分别进行语音播报预警和震动报警,方便周围路人对老人救助,同时主控电路将摔倒报警信息通过nb网络电路发送至云端服务器提示监护人,监护人通过云端服务器查看老人当前位置信息可以及时对老人进行救助;当激光测距电路检测到周围存在障碍物时,语音电路和指示灯电路进行语音播报预警和闪光报警,及时对老人进行周围危险环境提醒,本装置当老人遇到危险时及时报警,使周围人或监护人救助老人更加及时,最大程度保证老年人外出生活安全性。
53.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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