Conception et développement de béquilles intelligentes

À ce stade, la Chine est entrée dans une société vieillissante. Selon les réglementations nationales, les personnes de plus de 65 ans sont considérées comme âgées. En 2011, la proportion de la populat

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À ce stade, la Chine est entrée dans une société vieillissante. Selon les réglementations nationales, les personnes de plus de 65 ans sont considérées comme âgées. En 2011, la proportion de la population âgée de Chine a atteint 13,7%. En 2013, la population chinoise âgée de plus de 60 ans a dépassé les 200 millions. On prévoit que les 20 prochaines années La population âgée de la Chine entrera dans une période de croissance rapide et d’ici 2050, la population âgée atteindra un tiers de la population nationale. Le problème du vieillissement apporte non seulement de la confusion dans chaque famille, mais exerce également une forte pression sur la société. Au fur et à mesure que les personnes âgées vieillissent, leur mémoire et leur vision continuent de décliner, leurs jambes et leurs pieds deviennent de plus en plus inflexibles, et leurs réactions ralentissent. Elles sont peu pratiques à voyager. Ces dernières années, la perte des personnes âgées est devenue de plus en plus grave, ce qui est souvent observé sur Internet et sur Weibo. Cherchez des nouvelles de personnes âgées disparues. Selon l'enquête, au moins 30% des personnes de plus de 65 ans sont tombées. Sur la base de l'attrait de ces problèmes, cet article a conçu des béquilles intelligentes spécialement conçues pour les personnes âgées. Les principes de base de ce travail de conception: (1) Utilisez la fonction de positionnement GPS pour déterminer l'emplacement de l'utilisateur à tout moment; (2) L'utilisateur peut ajuster la distance de la lumière pour faciliter la marche de nuit; (3) Lorsque l'utilisateur tombe, le système d'alarme active la fonction d'alarme , Pour que l'utilisateur puisse obtenir une aide en temps opportun, et en même temps envoyer un appel de détresse au tuteur ou appeler le téléphone correspondant pour obtenir de l'aide, pour fournir une assistance efficace aux personnes âgées en cas d'accident; (4) mesure infrarouge pyroélectrique des béquilles et de l'utilisateur Il rappelle à l'utilisateur d'utiliser des béquilles à temps ou de faciliter la recherche de l'utilisateur.Conception et développement de béquilles intelligentes

1. Conception matérielle des béquilles intelligentes

1.1 Principe de réalisation de la fonction système


Les béquilles intelligentes multifonctionnelles utilisent principalement la technologie de micro-ordinateur à puce unique, qui est une béquille rétractable intelligente avec de multiples fonctions telles que la mesure de distance infrarouge, l'alarme et l'inclinaison. Le matériel des béquilles intelligentes est principalement composé d'un capteur d'angle, d'un capteur pyroélectrique, d'un buzzer, d'un circuit de commande de micro-ordinateur à puce unique 89S52.


1.2 Conception du circuit matériel


(1) Principe de fonctionnement du capteur d'angle SCA60C: Cette conception utilise un micro-ordinateur à puce unique 89S52 comme noyau de commande, et le capteur d'inclinaison à un axe SCA60C est utilisé pour mesurer l'équilibre de la béquille. Lorsque la béquille est dans un état équilibré, le capteur d'angle SCA60C est à 0 ° par rapport à l'horizontale et la borne Vout délivre une tension analogique de 0,5V. Lorsque la béquille est perpendiculaire au sol, le capteur d'angle SCA60C est à 90 ° par rapport à l'horizontale, et Vout délivre une tension analogique de + 5V. Le capteur SCA60C ne peut détecter avec précision que la plage de 0 ~ 90 °. Dans cette plage, la borne Vout émet un signal de tension analogique de + 0,5V ~ + 5V qui est proportionnel à l'angle d'inclinaison. Par conséquent, la borne de sortie Vout du capteur SCA60C peut être mesurée L'amplitude de la tension peut déterminer l'angle entre la béquille et le plan horizontal.


(2) Principe de pilotage du buzzer: Le buzzer électromagnétique est principalement composé d'un oscillateur, d'une bobine électromagnétique, d'un diaphragme vibrant, d'un aimant et d'un boîtier. Après la mise sous tension, le courant du signal audio généré par l'oscillateur passe à travers la bobine électromagnétique, provoquant la génération d'un champ magnétique par la bobine électromagnétique. Le diaphragme vibrant vibre périodiquement et émet un son sous l'interaction de la bobine électromagnétique et de l'aimant. Parce que le buzzer a besoin d'un certain courant pour le piloter, le courant de sortie de la broche d'E / S du micro-ordinateur monopuce est relativement faible, de sorte que la sortie de la tension TTL du micro-ordinateur monopuce ne peut fondamentalement pas piloter le buzzer, donc un transistor est ajouté pour piloter le buzzer amplifié.


(3) Le principe de fonctionnement du capteur infrarouge pyroélectrique du corps humain: les capteurs infrarouges pyroélectriques sont tous des capteurs infrarouges pyroélectriques basés sur le principe de l'effet pyroélectrique. Le corps humain a une température corporelle constante d'environ 37 °, il émet donc des rayons infrarouges d'environ 10 μm pour fonctionner de. Les rayons infrarouges d'environ 10 μm émis par le corps humain sont améliorés par le filtre de Fresnel et concentrés sur la source du capteur infrarouge. La source du capteur infrarouge utilise des éléments pyroélectriques, qui perdent l'équilibre de charge lorsque la température du rayonnement infrarouge du corps humain change , La charge est libérée vers l'extérieur. Une fois que le corps humain entre dans la zone de détection, le rayonnement infrarouge du corps humain est focalisé par une partie du miroir, et reçu par l'élément pyroélectrique, puis traité par le micro-ordinateur monopuce pour générer une alarme.


2. Fonction logicielle de béquilles intelligentes

La partie logicielle des béquilles intelligentes comprend principalement: les paramètres d'initialisation, l'établissement du positionnement GPS, la surveillance en ligne, la clôture électronique, la définition du numéro de famille, l'aide et d'autres fonctions.


(1) Conception de schéma de principe du logiciel: le tuteur peut accéder à l'interface du logiciel via le client Web ou mobile.Si c'est la première fois à utiliser, effectuez d'abord les paramètres d'initialisation. Remplissez le contenu correspondant en fonction de votre propre situation et jugez si la fonction de positionnement GPS installée dans les béquilles est activée. Si elle est activée, vous pouvez connaître l'emplacement des béquilles à ce moment en fonction du positionnement GPS. Lorsque les béquilles sont inclinées, le buzzer du circuit matériel est activé Une alarme est émise; lorsqu'elle dépasse 1 minute, le téléphone préréglé est automatiquement composé via le moteur du circuit matériel pour obtenir une aide supplémentaire. Vous pouvez également définir la clôture électronique dans l'interface, et quand elle dépasse la plage définie, une alarme sera donnée.


(2) Paramètre d'appel: ce paramètre peut définir jusqu'à 4 numéros, les utilisateurs peuvent définir le numéro en fonction de leurs besoins et le bouton SOS peut configurer des appels d'urgence.


(3) Fonction de positionnement GPS: le positionnement GPS est divisé en deux parties: surveillance en ligne et réglage de la clôture électronique La fonction de surveillance en ligne peut être localisée de trois manières: carte, satellite et tridimensionnelle.


3. Conception de l'apparence des béquilles intelligentes

(1) Les béquilles sont conçues avec des tiges télescopiques en alliage d'aluminium, la hauteur peut être ajustée de 65 cm à 98 cm et le poids est de 320 g, ce qui convient à plus de personnes. Utilisation: appuyez à la main sur le bouton de la tige en alliage d'aluminium, déplacez la fine tige en alliage d'aluminium de haut en bas et bouclez le bouton dans le trou correspondant de la tige en alliage d'aluminium plus épaisse pour répondre aux besoins des personnes de différentes hauteurs. Une fois terminé, verrouillez fermement la bague de verrouillage.


(2) Utilisation de l'éclairage et du flash: interrupteur à bouton-poussoir sur le dessus de la poignée. Mode de fonctionnement: commutateur de première vitesse, éclairage LED blanc; deuxième vitesse, éclairage LED blanc + avertissement clignotant LED rouge; troisième vitesse, éteint.


(3) Utilisation de la fonction MP3: appuyez légèrement sur le bouton de commande MP3 du milieu sur le côté de la poignée avec votre doigt, le MP3 est en état de fonctionnement. À ce stade, appuyez légèrement sur les boutons gauche et droit avec votre doigt pour sélectionner la musique. Appuyez sur les boutons de contrôle du volume MP3 haut et bas avec votre doigt pour régler le niveau sonore et écouter de la musique à un niveau de volume approprié.


(4) Utilisation en charge: insérez une extrémité du chargeur dans le port CC du produit et l'autre extrémité dans une prise femelle USB de sortie 5V standard pour charger la batterie rechargeable interne du produit. À ce moment, le voyant de charge rouge est allumé et le voyant est éteint lorsqu'il est complètement chargé.


(5) positionnement GPS, téléphone, utilisation de la fonction d'alarme: activez le commutateur de fonction de positionnement GPS des béquilles pour réaliser la fonction de positionnement. Le tuteur peut se connecter à la plate-forme de positionnement GPS via le Web et les clients mobiles pour afficher l'emplacement spécifique de l'utilisateur. En même temps, vous pouvez utiliser les boutons 1, 2 et 3 pour composer un téléphone prédéfini. Le tuteur peut également composer le numéro de la carte téléphonique intégrée à la béquille et répondre à l'appel en se connectant au téléphone. Lorsque la béquille tombe, le buzzer émet automatiquement une alarme, et lorsque la personne quitte la béquille, le buzzer émet un son d'avertissement.


Pour résumer


Cette conception est conçue pour étudier la psychologie et la physiologie des personnes âgées. Ce modèle est conçu avec des fonctions diversifiées, une technologie nouvelle et une forte pertinence sur le marché. À travers le test du prototype, les fonctions suivantes sont principalement réalisées:


(1) Fonction de positionnement GPS, le tuteur peut déterminer l'emplacement spécifique de l'utilisateur à tout moment. Le tuteur peut surveiller la trace d'activité de l'utilisateur via l'interface de positionnement GPS pour obtenir un positionnement continu en temps réel. (2) Le gardien peut installer une clôture électronique, et quand elle dépasse la plage définie, la fonction d'alarme sera activée, et si nécessaire, le gardien sera appelé pour envoyer un message d'aide. (3) Lorsque les béquilles basculent, le buzzer s'allume, plus d'une minute, appellera le signal de détresse du gardien ou SOS afin d'obtenir une aide rapide. (4) Fonctions de base telles que l'éclairage LED, MP3, télescopique, etc.


La conception adopte une poignée en caoutchouc qui épouse la courbe ergonomique pour offrir un maximum de sécurité et de confort pendant l'utilisation. Avec le développement de la société et l'amélioration du niveau de vie, la tendance générale est de se soucier et d'améliorer la qualité de vie des personnes âgées. La conception a toutes les fonctions, un poids léger, un fonctionnement simple, une utilisation fiable et un faible coût, qui peuvent répondre au pouvoir d'achat et aux besoins fonctionnels des gens ordinaires. attente du marché.