CN106504446B - 听力残障人士手环振动提醒门铃 - Google Patents

听力残障人士手环振动提醒门铃 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种听力残障人士手环振动提醒门铃，它包括：门铃、开关、门铃端单片机、发射模块、中转装置、接收终端；门铃开关、门铃端单片机、发射模块依次相连；接收终端包括：接收模块、接收端单片机、振动电机、接收手环；接收模块、接收端单片机、振动电机依次相连接；接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机设置在接收手环内部；它还包括中转装置，中转装置包括：中转接收模块、转中转发射模块、中转电源、中转单片机；中转接收模块、中转单片机及中转发射模块相互串联；本发明使用的材料常见，成本低廉，可集成度高，易于携带。并且通过舒适有效的振动手环方式提醒老人，方便了老年人的日常生活，避免家人对老人的担心。

Description

听力残障人士手环振动提醒门铃
技术领域
本发明属于电子门铃技术领域，具体涉及一种听力残障人士手环振动提醒门铃。
背景技术
人口老龄化显然已经成为了当今中国社会的一个大问题，而老龄人口的听力障碍问题则在有关的问题当中尤其突出。在生活之中，许多老人的子女因为工作繁忙，不得不将老人独自留在家中。而患有听力障碍的老年人难听得见家中的门铃声，有严重者，即使门外的人大力锤击，高声呼喊也于事无补。这不仅仅会增加家人对于老人的担忧，也会打扰的周围的邻居，不利于社区的和谐稳定。
基于以上背景，研制一款能帮助老年人感知门铃的状态，了解来访客人的信息的装置是极其有必要的。现在市面上的老年人门铃大都依靠传统的听觉或视觉提示方式，老年人对其的感知能力并不太强，因此效果不明显。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有老年人门铃大都依靠传统的听觉或视觉提示方式，使老年人对其的感知能力并不太强，因此效果不明显的问题，提供的一种成本低廉，可集成度高，易于携带，可以通过舒适有效的方式提醒老人的听力残障人士手环振动提醒门铃。
听力残障人士手环振动提醒门铃，它包括：门铃、开关；门铃端单片机、发射模块、中转装置、接收终端；所述的门铃开关、门铃端单片机、发射模块依次相连；所述的接收终端包括：接收模块、接收端单片机、振动电机、接收手环；所述的接收模块、接收端单片机、振动电机依次相连接；所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机设置在接收手环内部；
它还包括中转装置，所述的中转装置包括：中转接收模块、转中转发射模块、中转电源、中转单片机；所述的中转接收模块、中转单片机及中转发射模块相互串联；
所述的开关包括；确认开关1、门铃开关2；所述的门铃开关2与门铃相连；所述的确认开关1设置在门铃开关2与门铃端单片机之间；
所述的接收终端还包括：振动开关；所述的振动开关设置在振动电机与接收端单片机之间；所述的振动开关为常闭式按动开关；
所述的发射模块、接收模块分别为一对nRF905收发模块；
所述的听力残障人士手环振动提醒门铃还包括：数字锁；所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；所述的数字锁接收到二进制编码的无线信号后，将其解调，首先进行精确匹配，再进行模糊匹配；精确匹配时将解调后的二进制编码输入数字锁进行识别运算；当接收模块向数字锁输入二进制编码后，晶体振荡电路启动，晶振输出脉冲至计数器的计数端，计数器开始工作，同时，寄存器开始对二进制编码进行寄存；当二进制编码全部被寄存在寄存器中，计数器的进位端置1，将寄存器的同或门打开，对寄存的二进制编码进行运算，当运算结果复合预制结果时，视为精确匹配；模糊匹配时将接收到的二进制编码A与该机已编订的单机二进制编码B进行异或运算，并计算二进制数中“1”的个数，以测量它们之间的海明距离；当海明距离小于等于η1时，则模糊匹配成功，否则模糊匹配失败；
还包括卫星定位***；所述的卫星定位***，对每一套出售的设备进行定位，并编码登记在案；在出售新设备时，根据用户居住的位置，读取一定范围内其他用户的单机编码，再使用计算机对该用户的设备编订单机编码；计算新售门铃单机编码与有效范围内其他用户的单机编码的海明距离，当海明距离达到η2及其以上时，视为新门铃可用编码；否则，重选新码，直至选中为止；
所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块；中转接收模块收集到由门铃发射出的频率为433MHz的无线信号后，输出管脚被置为高电平；中转接收模块的输出管脚与单片机的输入管脚相连接，当单片机的输入管脚被置为高电平后，中转单片机内部发生中断；中转单片机向中转发射模块发出发射指令，并再次向中转发射模块输出与门铃处相同的编码；中转发射模块在接收到发射指令并将编码调制好后，将数字信号以433MHz频率的无线信号发射出去。
本发明提供了一种听力残障人士手环振动提醒门铃，它包括：门铃、开关、门铃端单片机、发射模块、中转装置、接收终端；所述的门铃开关、门铃端单片机、发射模块依次相连；所述的接收终端包括：接收模块、接收端单片机、振动电机、接收手环；所述的接收模块、接收端单片机、振动电机依次相连接；所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机设置在接收手环内部；它还包括中转装置，所述的中转装置包括：中转接收模块、转中转发射模块、中转电源、中转单片机；所述的中转接收模块、中转单片机及中转发射模块相互串联；还包括：数字锁、所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；所述的听力残障人士手环振动提醒门铃还包括：卫星定位***；所述的开关包括；确认开关1、门铃开关2；所述的门铃开关2与门铃相连；所述的确认开关1设置在门铃开关2与门铃端单片机之间；所述的接收终端还包括：振动开关；所述的振动开关设置在振动电机与接收端单片机之间；所述的振动开关为常闭式按动开关；所述的接收终端还包括：振动调节开关，所述的振动调节开关与振动电机相连；所述的发射模块、接收模块分别为一对nRF905收发模块；所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块。
本发明采用nRF905收发模块进行无线收发传输，通讯频率采用433兆赫兹，该频段对室内的墙体能够进行有效的穿透，有利于信号在室内各房间传播；住宅内安装若干个通信中转装置，实现无线信号在住宅内的全覆盖，保证用户不论处在那个房间，都能够及时准确地接收到门铃信号；通过单片机对发射模块进行控制，使发射模块发射出已编订的数字信号，数字信号的内容即为门铃单机的编码；通过对接收模块安装数字锁，对收到的数字信号进行波尔代数运算，当运算结果为1时，闭合开关，启动振动电机，使手环振动，以实现设备之间的一对一传输，确保邻里之间的相同设备不会产生相互干扰；接收端对于所接收到的数字信号进行模糊处理，当接收的数字信号与已经编订的单机编码的海明距离小于等于1时，也能闭合开关，启动振动电机，使该***具有适当的容错能力，避免因空间中的各种干扰导致信号错误，使用户无法接收到门铃信号；对每套收发***进行卫星定位，准确了解每个设备所在的位置，并在出售时根据其他设备的所在位置，对出售产品编码进行选择，使新门铃与其它已有门铃单机编码之间的海明距离大于等于3，保证在一定范围内不会出现编码的重复。
本发明设计的产品材料常见，成本低廉，可集成度高，易于携带。并且通过舒适有效的振动手环方式提醒老人，能够使老人及时的接收到门铃信号，对门铃作出反应，方便了老年人的日常生活，避免家人对老人的担心；本发明的设计综合考虑到了生活中可能发生的各种因素，通过独有的编码与数字锁实现了门铃与手环之间的一对一传输，确保了邻里之间不会相互干扰，并通过卫星定位技术确保一定范围内不会出现编码重复。在需要时，通过设置信号中转装置，使得设备能够有效地适应各种房屋户型，确保传输信号对室内的全覆盖，保证用户无论处于何处，都能有效迅速地接收到门铃信号。并且通过模糊处理，减少了由于空间中各种干扰导致信号出现错误的影响，进一步加强了门铃与手环之间传输的稳定性。
附图说明
图1为本发明听力残障人士手环振动提醒门铃工作流程图；
图2为本发明听力残障人士手环振动提醒门铃工作原理图；
图3为本发明听力残障人士手环振动提醒门铃的单片机控制收发模块的电路图；
图4为本发明听力残障人士手环振动提醒门铃的另一实施方式工作流程图；
图5为本发明听力残障人士手环振动提醒门铃的开关示意图。
具体实施方式
实施例1：听力残障人士手环振动提醒门铃
请参见图1-3，听力残障人士手环振动提醒门铃，包括：门铃开关2、门铃、门铃端单片机、发射模块、门铃端电源、中转装置、接收终端；
所述的门铃开关2与门铃相连；
所述的门铃开关2还与门铃端单片机、发射模块依次相连，门铃端电源为其供电；
所述的中转装置包括：中转接收模块、转中转发射模块、中转电源、中转单片机；
所述的中转接收模块、中转单片机及中转发射模块相互串联；中转电源为其供电；
所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块；
所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块；中转接收模块收集到由门铃发射出的频率为433MHz的无线信号后，输出管脚被置为高电平。中转接收模块的输出管脚与单片机的输入管脚相连接，当单片机的输入管脚被置为高电平后，中转单片机内部发生中断。中转单片机向中转发射模块发出发射指令，并再次向中转发射模块输出与门铃处相同的编码。中转发射模块在接收到发射指令并将编码调制好后，将数字信号以433MHz频率的无线信号发射出去。
所述的接收终端包括：接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机、接收手环、电池、振动开关、振动调节开关；
所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机依次相连接；电池为其供电；
所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；
所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；所述的数字锁接收到二进制编码的无线信号后，将其解调，首先进行精确匹配，再进行模糊匹配；精确匹配时将解调后的二进制编码输入数字锁进行识别运算；当接收模块向数字锁输入二进制编码后，晶体振荡电路启动，晶振输出脉冲至计数器的计数端，计数器开始工作，同时，寄存器开始对二进制编码进行寄存。当二进制编码全部被寄存在寄存器中，计数器的进位端置1，将寄存器的同或门打开，对寄存的二进制编码进行运算，当运算结果复合预制结果时，视为精确匹配；模糊匹配时将接收到的二进制编码A与该机已编订的单机二进制编码B进行异或运算，并计算二进制数中“1”的个数，以测量它们之间的海明距离。当海明距离小于等于η1时，则模糊匹配成功，否则模糊匹配失败；
所述的η1 =1；
所述的振动开关设置在振动电机与接收端单片机之间；
所述的振动开关为常闭式按动开关；
所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机、振动调节开关设置在接收手环内部；
所述的振动电机为低频交流电机，振动方式为单稳振动模式；
所述的振动调节开关与振动电机相连；
所述的发射模块、接收模块分别为一对nRF905收发模块；
所述的听力残障人士手环振动提醒门铃，还包括：卫星定位***；
所述的卫星定位***，对每一套出售的设备进行定位，并编码登记在案；在出售新设备时，根据用户居住的位置，读取一定范围内其他用户的单机编码，再使用计算机对该用户的设备编订单机编码。计算新售门铃单机编码与有效范围内其他用户的单机编码的海明距离，当海明距离达到η2及其以上时，视为新门铃可用编码。否则，重选新码，直至选中为止；
所述的η2 =3。
使用时，当人按动门铃，门铃响起，一定时间内无人应答后，门铃端单片机捕捉到门铃端发出的信号，启动门铃端单片机内部中断，向发射模块（nRF905发射模块）发出发射信号，发射模块将信号进行调制，调制后信号发射出去；中转接收模块接收到信号后，中转单片机内部中断被启动，中转单片机再将信号发送给中转发射模块；接收终端的接收模块接收到信号后，将信号解调，将解调后的二进制编码输入数字锁进行识别运算；数字锁将解调后的信号运算识别后，判断其是否为正确信号；当数字锁确认是正确信号后，数字锁向接收端单片机发出信号，接收端单片机收到信号后，控制振动电机振动，人感知到震动后，按动振动开关；振动电机停止振动，或打开门，发射模块停止发射振动信号；当数字锁确认是错误信号后，则说明接收信号错误，再对接收信号进行模糊匹配；卫星定位***对每一套出售的设备进行定位，并将已售单机编码登记在案。在出售新设备时，根据用户居住的位置，读取一定范围内其他用户的单机编码，再使用计算机对该用户的设备编订单机编码；通过振动开关可以调节振动电机的振动强度，振动时间和频率。
实施例2：听力残障人士手环振动提醒门铃
请参见图2-5，听力残障人士手环振动提醒门铃，包括：开关、门铃、门铃端单片机、发射模块、门铃端电源、中转装置、接收终端；
所述的开关包括；确认开关1、门铃开关2；
所述的门铃开关2与门铃相连；
所述的确认开关1设置在门铃开关2与门铃端单片机之间；
所述的门铃端单片机、发射模块依次相连，门铃端电源为其供电；
所述的中转装置包括：中转接收模块、转中转发射模块、中转电源、中转单片机；
所述的中转接收模块、中转单片机及中转发射模块相互串联；中转电源为其供电；
所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块；
所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块；中转接收模块收集到由门铃发射出的频率为433MHz的无线信号后，输出管脚被置为高电平。中转接收模块的输出管脚与单片机的输入管脚相连接，当单片机的输入管脚被置为高电平后，中转单片机内部发生中断。中转单片机向中转发射模块发出发射指令，并再次向中转发射模块输出与门铃处相同的编码。中转发射模块在接收到发射指令并将编码调制好后，将数字信号以433MHz频率的无线信号发射出去。
所述的接收终端包括：接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机、接收手环、电池、振动开关、振动调节开关；
所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机依次相连接；电池为其供电；
所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；
所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；所述的数字锁接收到二进制编码的无线信号后，将其解调，首先进行精确匹配，再进行模糊匹配；精确匹配时将解调后的二进制编码输入数字锁进行识别运算；当接收模块向数字锁输入二进制编码后，晶体振荡电路启动，晶振输出脉冲至计数器的计数端，计数器开始工作，同时，寄存器开始对二进制编码进行寄存。当二进制编码全部被寄存在寄存器中，计数器的进位端置1，将寄存器的同或门打开，对寄存的二进制编码进行运算，当运算结果复合预制结果时，视为精确匹配；模糊匹配时将接收到的二进制编码A与该机已编订的单机二进制编码B进行异或运算，并计算二进制数中“1”的个数，以测量它们之间的海明距离。当海明距离小于等于η1时，则模糊匹配成功，否则模糊匹配失败；
所述的η1 =1；
所述的振动开关设置在振动电机与接收端单片机之间；
所述的振动开关为常闭式按动开关；
所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机、振动调节开关设置在接收手环内部；
所述的振动电机为低频交流电机，振动方式为单稳振动模式；
所述的振动调节开关与振动电机相连；
所述的发射模块、接收模块分别为一对nRF905收发模块；
所述的听力残障人士手环振动提醒门铃，还包括：卫星定位***；
所述的卫星定位***，对每一套出售的设备进行定位，并编码登记在案；在出售新设备时，根据用户居住的位置，读取一定范围内其他用户的单机编码，再使用计算机对该用户的设备编订单机编码。计算新售门铃单机编码与有效范围内其他用户的单机编码的海明距离，当海明距离达到η2及其以上时，视为新门铃可用编码。否则，重选新码，直至选中为止；
所述的η2 =3。
使用时，当人按动门铃开关2，门铃响起，一定时间内无人应答后，按动确认开关1后，继续按动门铃开关；门铃端单片机捕捉到门铃端发出的信号，启动门铃端单片机内部中断，向发射模块（nRF905发射模块）发出发射信号，发射模块将信号进行调制，调制后信号发射出去；中转接收模块接收到信号后，中转单片机内部中断被启动，中转单片机再将信号发送给中转发射模块；接收终端的接收模块接收到信号后，将信号解调，将解调后的二进制编码输入数字锁进行识别运算；数字锁将解调后的信号运算识别后，判断其是否为正确信号；当数字锁确认是正确信号后，数字锁向接收端单片机发出信号，接收端单片机收到信号后，控制振动电机振动，人感知到震动后，按动振动开关；振动电机停止振动，或打开门，发射模块停止发射振动信号；当数字锁确认是错误信号后，则说明接收信号错误，再对接收信号进行模糊匹配；卫星定位***对每一套出售的设备进行定位，并将已售单机编码登记在案。在出售新设备时，根据用户居住的位置，读取一定范围内其他用户的单机编码，再使用计算机对该用户的设备编订单机编码；通过振动开关可以调节振动电机的振动强度，振动时间和频率。

Claims (4)

1.听力残障人士手环振动提醒门铃，它包括：门铃、开关；其特征在于：它还包括：门铃端单片机、发射模块、中转装置、接收终端；所述的门铃、开关、门铃端单片机、发射模块依次相连；所述的接收终端包括：接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机、接收手环；所述的接收模块、接收端单片机、振动电机依次相连接；所述的接收模块、数字锁、接收端单片机、振动电机设置在接收手环内部；
所述的中转装置包括：中转接收模块、中转发射模块、中转电源、中转单片机；所述的中转接收模块、中转单片机及中转发射模块相互串联；
所述的开关包括；确认开关（1）、门铃开关（2）；所述的门铃开关（2）与门铃相连；所述的确认开关（1）设置在门铃开关（2）与门铃端单片机之间；
所述的接收终端还包括：振动开关；所述的振动开关设置在振动电机与接收端单片机之间；所述的振动开关为常闭式按动开关；
所述的发射模块、接收模块分别为一对nRF905收发模块；
所述的数字锁由16位移位寄存器、频率为1KHz的晶振电路、16进制计数器和若干个与非门构成；所述的数字锁接收到二进制编码的无线信号后，将其解调，首先进行精确匹配，再进行模糊匹配；精确匹配时将解调后的二进制编码输入数字锁进行识别运算；当接收模块向数字锁输入二进制编码后，晶体振荡电路启动，晶振输出脉冲至计数器的计数端，计数器开始工作，同时，寄存器开始对二进制编码进行寄存；当二进制编码全部被寄存在寄存器中，计数器的进位端置1，将寄存器的同或门打开，对寄存的二进制编码进行运算，当运算结果复合预制结果时，视为精确匹配；模糊匹配时将接收到的二进制编码A与该机已编订的单机二进制编码B进行异或运算，并计算二进制数中“1”的个数，以测量它们之间的海明距离；当海明距离小于等于η1时，则模糊匹配成功，否则模糊匹配失败。
2.根据权利要求1所述的听力残障人士手环振动提醒门铃，其特征在于：还包括卫星定位***；所述的卫星定位***，对每一套出售的设备进行定位，并编码登记在案；在出售新设备时，根据用户居住的位置，读取一定范围内其他用户的单机编码，再使用计算机对该用户的设备编订单机编码；计算新售门铃单机编码与有效范围内其他用户的单机编码的海明距离，当海明距离达到η2及其以上时，视为新门铃可用编码；否则，重选新码，直至选中为止。
3. 根据权利要求2所述的听力残障人士手环振动提醒门铃，其特征在于：所述的η1 =1、η2 =3。
4.根据权利要求3所述的听力残障人士手环振动提醒门铃，其特征在于：所述的中转发射模块、中转接收模块分别为一对nRF905收发模块；中转接收模块收集到由门铃发射出的频率为433MHz的无线信号后，输出管脚被置为高电平；中转接收模块的输出管脚与单片机的输入管脚相连接，当单片机的输入管脚被置为高电平后，中转单片机内部发生中断；中转单片机向中转发射模块发出发射指令，并再次向中转发射模块输出与门铃处相同的编码；中转发射模块在接收到发射指令并将编码调制好后，将数字信号以433MHz频率的无线信号发射出去。
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