CN213993539U - 一种测温手环 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种测温手环，包括：手环本体，手环本体开设有第一凹孔及第二凹孔；设置在手环本体上的腕带；设置在手环本体内部的温度传感器，温度传感器的感应端穿过第一凹孔，用于感应人体腕部温度；设置在手环本体内部的触摸传感器，感应端穿过第二凹孔，用于感应手环本体是否与人体接触；设置在手环本体内部的中央处理器，与温度传感器、触摸传感器电连接；设置在手环本体上的显示模块，用于显示温度数值；设置在手环本体内部的无线传输模块，与中央处理器电连接；设置在手环本体内部的电池；通过温度传感器能够测量人体的温度，并在显示模块上显示温度数值，且能够将手环本体佩戴在人体的腕部，便于携带，从而有利于用户对体温及时进行检测。

Description

一种测温手环

技术领域

本申请涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种测温手环。

背景技术

人体的温度是反应人体健康状况的一个重要因素，现有测量体温的方式，主要依靠体温测量器件来实现，具体为水银温度计或额温枪，从而来对用户的口腔、腋下、耳蜗等部位进行测温。

人体的温度是相对恒定的，使用水银温度计或额温枪来对人体的温度及时检测，能够预防或及时处理一些疾病，从而保障人体的健康。

但是，现有的体温测量器件不便于携带，从而不利于用户对体温及时进行检测。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种测温手环，以解决现有的体温测量器件不便于携带，从而不利于用户对体温及时进行检测的问题。

本申请提供一种测温手环，包括：手环本体，所述手环本体与人体腕部接触的一侧开设有第一凹孔及第二凹孔；设置在手环本体上的腕带；设置在所述手环本体内部的温度传感器，所述温度传感器的感应端穿过所述第一凹孔，用于感应人体腕部温度；设置在所述手环本体内部的触摸传感器，所述触摸传感器的感应端穿过所述第二凹孔，用于感应所述手环本体是否与人体接触；设置在所述手环本体内部的中央处理器，与所述温度传感器、触摸传感器电连接，用于将所述温度传感器的感应信号转化为温度数值；设置在所述手环本体上的显示模块，与所述中央处理器电连接，用于显示所述温度数值；设置在所述手环本体内部的无线传输模块，与所述中央处理器电连接，用于无线传输温度数值；设置在所述手环本体内部的电池，用于为所述中央处理器、显示模块及无线传输模块供电。

其中，所述触摸传感器包括：555定时器、第一电阻、第一电容、第二电容及导电金属片；所述555定时器的端口包括接地端、低电平发出端、电压控制端、高电平触发端、放电端、电源端、复位端及输出端；所述接地端接地，所述低电平发出端与所述导电金属片电连接，所述电压控制端与所述第二电容的一端电连接，所述第二电容的另一端接地；所述高电平触发端与第一电容的一端及第一电阻电连接，第一电容的另一端接地，第一电容与第一电阻并联设置；所述放电端与所述第一电阻及第一电容电连接；所述电源端接电源；所述复位端接电源；所述输出端与中央处理器电连接。

其中，所述无线传输模块包括：蓝牙芯片及谐振放大电路；蓝牙芯片与处理器、谐振放大电路及电池电连接，用于将所述温度数值转化为蓝牙信号，并将蓝牙信号传输至谐振放大电路；所述谐振放大电路用于放大蓝牙信号，并将放大后的蓝牙信号发送至用户端的接收器。

其中，所述测温手环还包括：稳压电路，与所述电源、处理器、显示屏及无线传输模块电连接，用于稳定电池输出的电压。

其中，所述测温手环还包括：定位模块，设置在所述手环本体内部，且与所述电池电连接。

其中，所述测温手环还包括：设置在所述手环本体内部的温度告警装置及温度告警电路，所述温度告警电路与所述电池及所述温度告警装置电连接，用于在所述温度数值超过预设阈值后驱动所述温度告警装置发出告警信息。

其中，所述告警装置为扬声器。

其中，所述中央处理器的型号为STM32L151芯片；所述温度传感器的型号为TMP112芯片。

其中，所述第一电容的电容值为50μF；所述第二电容的电容值为0.01μF。

其中，所述温度传感器穿过所述第一凹孔与所述手环本体用于接触人体腕部的一侧平齐；所述触摸传感器穿过所述第二凹孔与所述手环本体用于接触人体腕部的一侧平齐。

本申请上述的测温手环，通过温度传感器能够测量人体的温度，并在显示模块上显示出温度数值，而将手环本体设置在腕带上，则能够将手环本体佩戴在人体的腕部，便于携带，从而有利于用户对体温及时进行检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例测温手环的外部结构示意图；

图2是本申请实施例测温手环的手环本体的结构示意框图；

图3是本申请实施例测温手环的手环本体的外部结构示意图，与人体接触用于测温的一侧朝上；

图4是本申请实施例测温手环的手环本体的另一视角的外部结构示意图，显示体温数值的一侧朝上；

图5是本申请实施例测温手环的触摸传感器的电路图；

图6是本申请实施例测温手环的无线传输模块的结构示意框图；

图7是本申请实施例测温手环的谐振放大电路的电路提；

图8是本申请实施例测温手环的告警电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参阅图1及图2，本申请实施例提供一种测温手环，包括：手环本体1、腕带2、温度传感器3、触摸传感器4、中央处理器5、显示模块6、无线传输模块7及电池8，手环本体1与人体腕部接触的一侧开设有第一凹孔111及第二凹孔112(在图3中示出)；腕带2设置在手环本体1上；温度传感器3设置在手环本体1内部，温度传感器3的感应端穿过第一凹孔111，用于感应人体腕部温度；触摸传感器4设置在手环本体1内部，触摸传感器4的感应端穿过第二凹孔112，用于感应手环本体1是否与人体腕部接触；中央处理器5设置在手环本体1内部，与温度传感器3、触摸传感器4电连接，用于将温度传感器3的感应信号转化为温度数值；显示模块6设置在手环本体1上(在图4中示出)，与中央处理器5电连接，用于显示温度数值；无线传输模块7设置在手环本体1内部，与中央处理器5电连接，用于将温度数值发送至用户端的接收器；电池8设置在手环本体1内部，电池8作为电源，用于与中央处理器5、显示模块6及无线传输模块7供电。

在手环被使用的过程中，用户能够通过腕带2将手环佩戴在腕部，而在进行体温检测时，温度传感器3感应到人体腕部的温度，会生成温度感应信号，中央处理器5将温度感应信号转化为温度数值，在显示屏上显示，使得用户能够在显示屏上看到自身当前的体温，从而完成人体温度的测量。

而在进行人体温度测量的过程中，为了防止手环本体1未接触人体的腕部而测量出的是空气的温度，使用触摸传感器4检测手环本体1是否与人体的腕部贴合，只有在贴合的情况下，才使用温度传感器3进行测量人体的温度。

请参阅图5，在一个实施例中，触摸传感器4包括：555定时器、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2及导电金属片42；555定时器的端口包括接地端、低电平发出端、电压控制端、高电平触发端、放电端、电源端、复位端及输出端；在图5中，在555定时器的各个端口中，接地端为引脚1，低电平发出端为引脚2，输出端为引脚3，复位端为引脚4，电压控制端为引脚5，高电平触发端为引脚6，放电端为引脚7，电源端为引脚8。

接地端接地，低电平发出端与导电金属片42电连接，电压控制端与第二电容的一端电连接，第二电容的另一端接地；高电平触发端与第一电容的一端及第一电阻电连接，第一电容的另一端接地，第一电容与第一电阻并联设置；放电端与第一电阻及第一电容电连接；电源端接电源；复位端接电源；输出端与中央处理器5电连接。

在555定时器接通电源时，电路趋于稳定状态，即电源通过第一电阻R1向第一电容C1充电，当第一电容C1的电压上升到2/3Vcc(电源电压)时，555触发器复位，Vo为低电平，第一电容C1放电，电路进入稳定状态。当导电金属片42接触人的皮肤后，相当于为输入端施加一个触发信号，555触发器发生翻转，电路进入暂稳态，Vo输出高电平，中央处理器5接收到Vo输出的高电平信号后，接收温度传感器3输入的温度感应信号，从而只有在手环本体1设置温度传感器3及触摸传感器4的一侧接触人体的皮肤时，检测人体的温度。

请参阅图6，在一个实施例中，无线传输模块7包括：蓝牙芯片71及谐振放大电路72；蓝牙芯片71与中央处理器5、谐振放大电路72及电池8电连接，用于将温度数值转化为蓝牙信号，并将蓝牙信号传输至谐振放大电路72；谐振放大电路72用于放大蓝牙信号，并将放大后的蓝牙信号发送至用户端的接收器。

在该实施例中，使用的蓝牙芯片71的型号为cc2541，该芯片尺寸较小，具体为11.2mm×15.9mm，且功耗低，拥有直驱模式，能够免CPU使用，而使用蓝牙信号来传输温度数值，能够实现近距离的信号传输，而一般用户都会将手环与移动端的电子设备搭配使用，而使用蓝牙芯片来进行蓝牙信号的近距离传输，能够在用户的电子设备接收到温度数值的同时，降低测温手环整体的功耗。

而使用谐振放大电路72，能够将蓝牙信号增强，降低蓝牙信号被干扰的几率，具体地，请参阅图7，谐振放大电路72包括：第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第二电阻R2、第三电阻R3、MGA83563型号的放大器。

具体地，放大器具有六个引脚，引脚1接电源，引脚2、引脚4、引脚5接地，引脚3为输入端，引脚6为输出端和电源电压；第一电感L1第一端与射频输入端连接，第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与放大器的引脚3连接，放大器的引脚1与第二电感L2的第一端连接，第二电感L2的第二端与电源连接，并与第六电容C6的第一端电连接，第六电容C6的第二端接地；放大器的引脚6与第四电感L4的第一端连接，第四电感L4的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端分别与第三电容C3的第一端、第七电容C7的第一端、第三电感L3的第一端连接，第三电容C3的第二端与射频输出端连接，第七电容C7的第二端接地，第三电感L3的第二端分别与第四电容C4、电源电压连接；第四电容C4的第二端接地，电源电压还连接有第五电容C5的第一端，第五电容C5的第二端接地，第五电容C5与第四电容C4并联设置。

在蓝牙信号进行放大的过程中，蓝牙信号的射频从射频输入端输入谐振放大电路72，随后输入放大器的引脚3，放大器将射频信号放大后，从引脚6输出，随后经过第四电感L4进行阻抗匹配，随后经过第三电容C3，到达射频输出端，从射频输出端输出放大后的蓝牙信号。

在蓝牙信号进行放大的过程中，第三电容C3的使用，能够防止电源电压加到下一级电路；在该实施例中，MGA83563型号的放大器内部使用的是两级放大，而第二电感L2就用于第一级放大与第二级放大之间的匹配；第五电容C5的使用，能够在放大器进行两级放大时，消除加在于电源连接的电源线上的级间反馈；由于放大器内的两级放大使用的是一个电源，为了防止从射频输出端到引脚1的漏级之间的电源线产生反馈，需要使用一条旁路设置在射频输出级与电源的输出线上，具体为设置第三电感L3，第三电感L3的使用，能够将放大后的蓝牙信号隔离，防止输出至直流电源去，而在第三电感L3上使用第四电容C4，能够过滤放大后蓝牙信号中的高频信号，从而消除高频的噪音。

在其他实施例中，无线传输模块7还可包括：频段为2.4GHz的射频收发芯片，型号为LT8910，该型号的射频收发芯片，集成了接收机、发射机、GFSK调制解调器及频率综合器。发射机的发射功率可调，使用数字扩展通信机制的接收机，在复杂环境和强干扰条件下，能获得良好的收发性能，从而实现远距离的信号传输。

请参阅图1，在一个实施例中，测温手环还包括：稳压电路9，与电池8、中央处理器5、显示模块6及无线传输模块7电连接，用于稳定电池8输出的电压。

由于电池8的放电的电压会受到环境的影响，因此当手环本体1处于的环境变化时，会导致电池8放电的电压不稳定，导致各种用电器件的使用寿命加速损耗，而使用稳压电路9，则能稳定从电池8输出的电压，因此延缓各种用电器件的使用寿命的损耗。

请参阅图1，在一个实施例中，测温手环还包括：定位模块10，设置在手环本体1内部，且与电池8电连接。

通过使用定位模块10，能够定位佩戴手环的人的位置，而当佩戴手滑的人是老人或小孩等由于各种原因需要远程获取位置的佩戴者时，能够通过定位模块10获取，获取佩戴者的位置。在该实施例中，定位模块10为GPS芯片。

请参阅图1，在一个实施例中，测温手环还包括：设置在手环本体1内部的温度告警装置11及温度告警电路12，温度告警电路12与电池8及温度告警装置11电连接，用于在温度数值超过预设阈值后驱动温度告警装置11发出告警信息。

请参与图8，具体地，告警电路12包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、正温度系数的热敏电阻RT、两个LM358型号的双运算放大器；在该实施例中，温度告警装置11有两个，一个为低温告警装置，另一个为高温告警装置，在告警电路12的驱动下，若检测到人体腕部的温度低于低温预设值，则低温告警装置通电，高温告警装置断电，若检测到人体腕部的温度高于高温预设值，则高温告警装置通电，低温告警装置断电。

在告警电路12中，第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10的第一端接电源，第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10并联设置；第八电阻R8的第二端与热敏电阻RT的第一弹连接，热敏电阻RT的第二端接地，第八电阻R8的第二端还分别与第一个双运算放大器(图8中上面的双运算放大器)的正极引脚、第二个双运算放大器(图8中下面的双运算放大器)的负极引脚连接；第九电阻R9的第二端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端接地，第九电阻R9的第二端还与第二个双运算放大器的正极引脚连接；第十电阻R10的第二端与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端接地，第十电阻R10的第二端还与第一个双运算放大器的负极引脚连接；第一个双运算放大器的输出端与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端与高温告警装置连接；第二个双运算放大器的输出端与第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端与低温告警装置连接。

在告警电路12中，热敏电阻RT接触人体的腕部后，能够根据人体的腕部散发的热量改变自身电阻值，而第一个双运算放大器的反相输入端电压大小固定；而第二个双运算放大器的同向输入端电压大小固定。第一个双运算放大器及第二个双运算放大器的输出受热敏电阻RT的电阻值的大小影响。

当温度升高时，热敏电阻RT的电阻值增大，热敏电阻RT所占电压增大，第一个双运算比较器的同向输入端电压增大，当大于反相端电压时，输出端为高电平，此时高温告警装置工作，发出高温告警信息，提醒佩戴者当前体温高于正常体温。

当温度降低时，热敏电阻RT的电阻值减小，热敏电阻RT所占电压减小，第二个双运算比较器的反相输入端电压减小，当小于同向端电压时，输出端为低电平，此时低温告警装置工作，发出低温告警信息，提醒佩戴者当前体温低于正常体温。

在一个实施例中，告警装置11为扬声器，在其他实施例中，告警装置11还可以为LED灯。

通过使用扬声器，当佩戴者佩戴测温手环后，若体温异常，则可以使用扬声器提醒佩戴者，从而使得佩戴者随时知道自身体温是否异常。

在一个实施例中，中央处理器5的型号为STM32L151芯片。温度传感器3的型号为TMP112芯片。

在一个实施例中，第一电容C1的电容值为50μF；第二电容C2的电容值为0.01μF。

在一个实施例中，温度传感器3穿过第一凹孔111与手环本体用于接触人体腕部的一侧平齐；触摸传感器4穿过第二凹孔112与手环本体用于接触人体腕部的一侧平齐。

这样设置的温度传感器3及触摸传感器4，既能够在手环本体与佩戴者的腕部接触后，检测佩戴者的体温，也能够防止温度传感器及触摸传感器在手环本体上生成凸起而造成佩戴者的不适以及易产生磨损。

本实施例提供的测温手环，通过温度传感器3能够测量人体的温度，并在显示模块6上显示出温度数值，而将手环本体设置在腕带上，则能够将手环本体佩戴在人体的腕部，便于携带，从而有利于用户对体温及时进行检测。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种测温手环，其特征在于，包括：

手环本体，所述手环本体与人体腕部接触的一侧开设有第一凹孔及第二凹孔；

设置在手环本体上的腕带；

设置在所述手环本体内部的温度传感器，所述温度传感器的感应端穿过所述第一凹孔，用于感应人体腕部温度；

设置在所述手环本体内部的触摸传感器，所述触摸传感器的感应端穿过所述第二凹孔，用于感应所述手环本体是否与人体接触；

设置在所述手环本体内部的中央处理器，与所述温度传感器、触摸传感器电连接，用于将所述温度传感器的感应信号转化为温度数值；

设置在所述手环本体上的显示模块，与所述中央处理器电连接，用于显示所述温度数值；

设置在所述手环本体内部的无线传输模块，与所述中央处理器电连接，用于无线传输温度数值；

设置在所述手环本体内部的电池，用于为所述中央处理器、显示模块及无线传输模块供电。

2.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述触摸传感器包括：

555定时器、第一电阻、第一电容、第二电容及导电金属片；

所述555定时器的端口包括接地端、低电平发出端、电压控制端、高电平触发端、放电端、电源端、复位端及输出端；所述接地端接地，所述低电平发出端与所述导电金属片电连接，所述电压控制端与所述第二电容的一端电连接，所述第二电容的另一端接地；所述高电平触发端与第一电容的一端及第一电阻电连接，第一电容的另一端接地，第一电容与第一电阻并联设置；所述放电端与所述第一电阻及第一电容电连接；所述电源端接电源；所述复位端接电源；所述输出端与中央处理器电连接。

3.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述无线传输模块包括：蓝牙芯片及谐振放大电路；

蓝牙芯片与处理器、谐振放大电路及电池电连接，用于将所述温度数值转化为蓝牙信号，并将蓝牙信号传输至谐振放大电路；

所述谐振放大电路用于放大蓝牙信号，并将放大后的蓝牙信号发送至用户端的接收器。

4.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述测温手环还包括：稳压电路，与所述电池、处理器、显示屏及无线传输模块电连接，用于稳定电池输出的电压。

5.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述测温手环还包括：

定位模块，设置在所述手环本体内部，且与所述电池电连接。

6.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述测温手环还包括：

设置在所述手环本体内部的温度告警装置及温度告警电路，所述温度告警电路与所述电池及所述温度告警装置电连接，用于在所述温度数值超过预设阈值后驱动所述温度告警装置发出告警信息。

7.根据权利要求6所述的测温手环，其特征在于，

所述告警装置为扬声器。

8.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述中央处理器的型号为STM32L151芯片；

所述温度传感器的型号为TMP112芯片。

9.根据权利要求2所述的测温手环，其特征在于，

所述第一电容的电容值为50μF；

所述第二电容的电容值为0.01μF。

10.根据权利要求1所述的测温手环，其特征在于，

所述温度传感器穿过所述第一凹孔与所述手环本体用于接触人体腕部的一侧平齐；

所述触摸传感器穿过所述第二凹孔与所述手环本体用于接触人体腕部的一侧平齐。

Images