一种多功能智能手环

1.一种多功能智能手环，其特征在于：包括紫外线检测模块、人体阻抗检测模块、输入模块、紫外光模块、红光模块、控制电路、显示模块和告警模块，所述紫外线检测模块的输出端、人体阻抗检测模块的输出端和输入模块的输出端均与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端分别与紫外光模块的输入端、红光模块的输入端、告警模块的输入端以及显示模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述紫外线检测模块包括半导体紫外线传感器和放大器，所述半导体紫外线传感器的输出端通过放大器进而与控制电路的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述人体阻抗检测模块包括电源、限流电阻和与人体皮肤接触的两片金属电极片，所述两片金属电极片中的一片与电源连接，所述两片金属电极片中的另一片分别与控制电路的模数转换接口以及限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述紫外光模块由紫外光LED驱动芯片、紫外光LED灯和外围电路组成，所述紫外光LED驱动芯片的输出端与紫外光LED灯的输入端连接；所述红光模块由红光LED驱动芯片、红光LED灯和外围电路组成，所述红光LED驱动芯片的输出端与红光LED灯的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述紫外光LED驱动芯片和红光LED驱动芯片均采用AP3130 LED灯驱动电路。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能智能手环，其特征在于：还包括锂电池和电源管理电路，所述电源管理电路与锂电池连接，所述锂电池的输出端与控制电路的输入端连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述控制电路采用STC12C5A60S2单片机。
8.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述告警模块采用蜂鸣器或报警指示灯。
9.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述输入模块采用按键输入模块。
10.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能智能手环，其特征在于：所述显示模块采用OLED显示屏。

一种多功能智能手环\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及智能技术领域，尤其是一种多功能智能手环。\n背景技术\n[0002] 近年来，大量化学物质破坏了大气层中的臭氧层，破坏了这道保护人类健康的天然屏障。据国家气象中心提供的报告显示，1979年以来中国大气臭氧层总量逐年减少，在20年间臭氧层减少了14%。而臭氧层每递减1%，紫外线照射过量诱发的皮肤癌发病率就会上升\n3%。紫外线所引起的问题也引起了人们越来越多的重视。可见，随时随地监测紫外线辐射强度和每个人一天接受的紫外线辐射剂量显得异常重要。\n[0003] 目前对紫外线强度的监测方法主要包括：\n[0004] （1）物理监测方法。该方法主要通过紫外照度计来对辐照度或照射量进行检测，但该方法却无法在每个人一天的紫外线辐射剂量超标时作出提醒，而且该方法还需进行仪器校准、测量和计算等一系列繁琐操作，智能化程度低，不够方便。\n[0005] （2）使用照相底片的监测方法。该方法根据照相底片黑度的程度来测量紫外线辐射的强度，并借助于某种类型的光密度进行光度学测量分析，精度较高，但照相底片只能一次性使用，浪费材料，且其每次都要进行光度学测量分析，操作复杂且需要精密测量仪器。\n[0006] （3）化学监测方法。该方法通过测量暴露在紫外辐射下的化学品的某些可测量的变化来测量辐射接触，操作较简单，但速度慢且需要实验室的相关设备，且化学品有一定的危险性，不适合普及。\n[0007] （4）生物检测器监测方法。该方法以人体皮肤和微生物（枯草杆菌孢子生物膜法）作为间接紫外线辐射剂量计，较安全环保，但其需要人体皮肤和微生物作为监测材料，只适用于相关专业人员的操作，并不能应用于市场。\n[0008] 随着生活节奏的加快，人们对身体健康的要求越来越高。对人体中脂肪含量的监测、对痤疮的及时治疗和对皮肤伤口的及时有效处理等方面与身体健康密切相关的问题也得到了越来越多人的重视。然而，目前的紫外线检测设备只能对紫外线辐射进行监测，功能单一，无法对人体的脂肪含量进行监测、对痤疮进行及时治疗和对皮肤伤口进行及时有效处理。\n[0009] 综上所述，目前业内亟需一种智能化程度高、操作简单方便、操作要求低和功能多样的便携式紫外线检测设备。\n实用新型内容\n[0010] 为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种智能化程度高、操作简单方便、操作要求低和功能多样的多功能智能手环。\n[0011] 本实用新型所采取的技术方案是：\n[0012] 一种多功能智能手环，包括紫外线检测模块、人体阻抗检测模块、输入模块、紫外光模块、红光模块、控制电路、显示模块和告警模块，所述紫外线检测模块的输出端、人体阻抗检测模块的输出端和输入模块的输出端均与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端分别与紫外光模块的输入端、红光模块的输入端、告警模块的输入端以及显示模块的输入端连接。\n[0013] 进一步，所述紫外线检测模块包括半导体紫外线传感器和放大器，所述半导体紫外线传感器的输出端通过放大器进而与控制电路的输入端连接。\n[0014] 进一步，所述人体阻抗检测模块包括电源、限流电阻和与人体皮肤接触的两片金属电极片，所述两片金属电极片中的一片与电源连接，所述两片金属电极片中的另一片分别与控制电路的模数转换接口以及限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端接地。\n[0015] 进一步，所述紫外光模块由紫外光LED驱动芯片、紫外光LED灯和外围电路组成，所述紫外光LED驱动芯片的输出端与紫外光LED灯的输入端连接；所述红光模块由红光LED驱动芯片、红光LED灯和外围电路组成，所述红光LED驱动芯片的输出端与红光LED灯的输入端连接。\n[0016] 进一步，所述紫外光LED驱动芯片和红光LED驱动芯片均采用AP3130 LED灯驱动电路。\n[0017] 进一步，还包括锂电池和电源管理电路， 所述电源管理电路与锂电池连接，所述锂电池的输出端与控制电路的输入端连接。\n[0018] 进一步，所述控制电路采用STC12C5A60S2单片机。\n[0019] 进一步，所述告警模块采用蜂鸣器或报警指示灯。\n[0020] 进一步，所述输入模块采用按键输入模块。\n[0021] 进一步，所述显示模块采用OLED显示屏。\n[0022] 本实用新型的有益效果是：包括紫外线检测模块、控制电路、显示模块和告警模块，紫外线检测模块能直接将紫外光信号转换为电信号，然后经控制电路发送到显示模块进行显示，且在紫外线辐射强度过高或一天累积的紫外线辐射剂量超标时能通过告警模块及时作出提示，智能化程度高，操作简单方便且操作要求低；增设了人体阻抗检测模块、紫外光模块和红光模块，能完成人体的脂肪指数的监测、对痤疮的及时治疗和对皮肤伤口的及时有效处理，功能更加多样化，有利于人们的身体健康维护。进一步，紫外线检测模块采用半导体紫外线传感器，干扰更小、体积更小且造价更低。进一步，通过电源管理电路和可充电的锂电池进行供电，对使用者绝对安全，安全性高。\n附图说明\n[0023] 图1为本实用新型一种多功能智能手环的整体结构框图；\n[0024] 图2为本实用新型人体阻抗检测模块的电路原理图；\n[0025] 图3为本实用新型紫外光模块的电路原理图；\n[0026] 图4为本实用新型红光模块的电路原理图；\n[0027] 图5为本实用新型电源管理芯片的电路原理图；\n[0028] 图6为本实用新型STC12C5A60S2单片机的引脚图。\n具体实施方式\n[0029] 参照图1，一种多功能智能手环，包括紫外线检测模块、人体阻抗检测模块、输入模块、紫外光模块、红光模块、控制电路、显示模块和告警模块，所述紫外线检测模块的输出端、人体阻抗检测模块的输出端和输入模块的输出端均与控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端分别与紫外光模块的输入端、红光模块的输入端、告警模块的输入端以及显示模块的输入端连接。\n[0030] 其中，紫外线检测模块，用于检测紫外光信号并将检测的紫外光信号转换为电压信号；\n[0031] 人体阻抗检测模块，用于检测人体的阻抗值；\n[0032] 输入模块，用于输入使用者的基础信息；\n[0033] 紫外光模块，用于产生紫外光并用产生的紫外光照射痤疮，以杀死痤疮杆菌；\n[0034] 红光模块，用于产生红光并用产生的红光照射伤口，以促进伤口愈合；\n[0035] 控制电路，用于根据紫外线检测模块得到的电压信号进行处理，得出紫外线辐射强度或一天累积的紫外线辐射剂量，或者根据人体阻抗检测模块检测的阻抗值以及输入模块输入的基础信息进行处理，得出人体的脂肪指数，或者根据触发的控制信号控制紫外光模块的紫外光照射痤疮的时间，或者根据触发的控制信号控制红光模块的红光照射伤口的时间；\n[0036] 显示模块，用于根据控制电路触发的控制信号显示紫外线辐射强度、一天累积的紫外线辐射剂量、紫外线辐射强度过高告警信息、紫外线辐射剂量超标告警信息或人体的脂肪指数；\n[0037] 告警模块，用于根据控制电路触发的控制信号在紫外线辐射强度过高时或在一天累积的紫外线辐射剂量超标时进行告警提示。\n[0038] 参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述紫外线检测模块包括半导体紫外线传感器和放大器，所述半导体紫外线传感器的输出端通过放大器进而与控制电路的输入端连接。\n[0039] 其中，半导体紫外线传感器，用于检测紫外光信号并将检测的紫外光信号转换为电压信号；\n[0040] 放大器，用于对转换后的电压信号进行放大。\n[0041] 半导体紫外线传感器可采用抗干扰能力强、体积小且造价低的UVM-30紫外线传感器。半导体紫外线传感器转换后的电压信号较弱，还需要通过放大器放大才能被控制电路采集。\n[0042] 参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述人体阻抗检测模块包括电源、限流电阻和与人体皮肤接触的两片金属电极片，所述两片金属电极片中的一片与电源连接，所述两片金属电极片中的另一片分别与控制电路的模数转换接口以及限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端接地。\n[0043] 图2中，R8代表两片金属电极片的阻抗（即人体的阻抗），VCC为电源，ren为限流电阻，GND为大地，AD1.0为控制电路的模数转换接口。\n[0044] 参照图3和4，进一步作为优选的实施方式，所述紫外光模块由紫外光LED驱动芯片、紫外光LED灯和外围电路组成，所述紫外光LED驱动芯片的输出端与紫外光LED灯的输入端连接；所述红光模块由红光LED驱动芯片、红光LED灯和外围电路组成，所述红光LED驱动芯片的输出端与红光LED灯的输入端连接。\n[0045] 参照图3和4，进一步作为优选的实施方式，所述紫外光LED驱动芯片和红光LED驱动芯片均采用AP3130 LED灯驱动电路。\n[0046] 图3的紫外光模块和图4的红光模块的电路原理相似，都是通过AP3130这一升压型DC-DC LED灯驱动器驱动相应的紫外光LED灯或红光LED灯来发出所需的紫外光或红光。图3和图4中，U3和U2分别为紫外光和红光的AP3130驱动电路，Dio1和Dio2均为稳压管，L2和L3均为电感，C8、C9、C10和C11均为接地电容，R9和R10均为接地电阻，D11、D22、D33、D44、D55和D66均表示紫外光LED灯，D1、D2、D3、D4、D5和D6均表示红光LED灯。\n[0047] 参照图1和5，进一步作为优选的实施方式，还包括锂电池和电源管理电路，所述电源管理电路与锂电池连接，所述锂电池的输出端与控制电路的输入端连接。\n[0048] 其中，锂电池，用于为控制电路供电；\n[0049] 电源管理电路，用于为锂电池充电。\n[0050] 电源管理电路可采用图5所示的TP4056锂电池充电芯片来实现。图5中，P1和P2分别表示电源输入接口和输出接口，R1、R2为电阻，C3、C4为电容，L1为电源指示灯。\n[0051] 参照图6，进一步作为优选的实施方式，所述控制电路采用STC12C5A60S2单片机。\n[0052] 其中，控制电路可采用STC12C5A60S2单片机来实现。\n[0053] 进一步作为优选的实施方式，所述告警模块采用蜂鸣器或报警指示灯。\n[0054] 进一步作为优选的实施方式，所述输入模块采用按键输入模块。\n[0055] 进一步作为优选的实施方式，所述显示模块采用OLED显示屏。\n[0056] 下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。\n[0057] 实施例一\n[0058] 参照图1-6，本实用新型的多功能智能手环做成手环佩带形式，适合所有人群，主要工作过程包括：\n[0059] （一）紫外线检测与告警\n[0060] 本实用新型使用紫外线半导体传感器直接将光信号转换为电压信号，以对外界紫外线强度进行实时监测。该电压信号经单片机处理后由OLED显示屏液晶显示实际的紫外线辐射强度、一天累积的紫外线辐射剂量。本实用新型在紫外线强度过高或一天人体皮肤接受紫外线辐射剂量超量时还可以通过蜂鸣器进行提醒。\n[0061] 在具体实现时，UVM-30紫外线传感器将紫外光信号转化为电压信号，通过STC12C5A60S2单片机内部的模数转换器，将电压信号转换为数字信号，单片机对不断输入进来的紫外光强度信号进行定时处理（定时处理可通过DS1302时钟芯片来实现）。若监测到的紫外线强度过高，或一天内累积记录的紫外线辐射剂量超标，该智能手环将根据控制电路触发的控制信号在OLED显示屏上进行提示并通过蜂鸣器报警。\n[0062] （二）人体脂肪含量检测\n[0063] 本实用新型利用人体阻抗来测量人体的脂肪指数，从而确定人体脂肪含量。如图2所示，脂肪指数的检测是通过手环底部接触皮肤的两片金属电极片来实现的。检测前，需先通过输入模块将使用者性别、年龄、身高、体重等基础信息输入到单片机，单片机根据所输入的人体参数、两个金属电极片间的阻抗值进行处理，得出人体的脂肪指数。\n[0064] （三）痤疮治疗\n[0065] 本实用新型利用紫外光在人体组织中产生的光动力作用，直接杀死造成痤疮的痤疮杆菌，以治疗痤疮。紫外光由紫外光LED驱动芯片驱动的一个或多个紫外光LED灯产生，并由单片机触发的控制信号控制每次的照射时间。\n[0066] （四）红光加速伤口愈合\n[0067] 根据先验知识，红色波长的光照射在伤口上，可以加速伤口组织的愈合。\n[0068] 为了促进伤口愈合，本实用新型利用红光LED驱动芯片驱动的一个或多个红光LED灯产生的光照射在伤口上，以加速伤口组织的愈合，并由单片机触发的控制信号控制每次的照射时间。\n[0069] 与现有技术相比，本实施例具有以下优点：\n[0070] （1）可检测人体的脂肪指数，同时可通过UVM-30半导体紫外线传感器检测紫外光在200-370nm之间的辐射强度；\n[0071] （2）可制成手环形状，佩戴于使用者手腕使用，携带方便；\n[0072] （3）可监测累积的紫外光辐射剂量，当剂量或紫外光辐射强度过高时，能在显示屏上提示并通过蜂鸣器发出报警声，智能化程度高；\n[0073] （4）紫外光模块包含有一个或多个紫外光LED灯，可直接用来对痤疮部位的照射，以达到消灭痤疮杆菌的目的，功能更加多样化；\n[0074] （5）红光模块包含有一个或多个红光LED灯，可直接用来对皮肤伤口处的照射以加速其愈合，功能更加多样化；\n[0075] （6）通过电源管理电路和可充电的锂电池进行供电，对使用者绝对安全，安全性高。\n[0076] 本实用新型的控制电路虽然涉及数据处理的内容，但其可采用现有的技术手段来实现，在此不再进行详细说明。\n[0077] 以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。