[发明专利]一种用于在校学生体质监测的智能手环

说明书

本发明专利涉及一种用于在校学生体质监测的智能手环，该手环与教师手持端以及云端相连接，基于高性能微处理器，采用模块化设计，具体包括主控模块、传感器模块、电源模块、通信模块、定位模块、显示模块、预警模块。主控采用STM32L431CCT6芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接。通过主控模块对各子模块的控制与管理，完成数据的采集、监测、预警与上传。该手环可将学生体测信息实时采集并传输给教师手持端与云端用于监测学生实时体质信息，来降低因人工监护不周而造成的学生发生意外的概率。

技术领域

本发明专利涉及智能穿戴领域，具体涉及一种用于在校学生体质监测的智能手环，实现对学生体质信息的采集，传输与实时监测。

背景技术

随着可穿戴微电子技术、无线通信技术、远程监测技术以及微弱信号检测技术的进一步发展，集成各种传感器、无线通信模块和微控制处理单元，可供用户在家庭、户外等环境中使用的可穿戴设备己成为国内外研究人员关注的热点，但目前智能穿戴设备在高校中的运用依旧很少。

智能可穿戴设备能实时采集并监测学生的体质健康情况，使家长、学校、政府和社会能够对影响学生身体健康的主要因素有一个更加明确的认识和理解。能加强学校体育工作，为开展学校体育科学研究提供有效、安全、稳定的平台，降低学校意外事故的发生几率，因此设计一款用于在校学生的智能穿戴设备是非常有必要的。

发明内容

本发明专利针对上述问题，提供一种用于在校学生体质监测的智能手环。该手环通过传感器模块实现对学生体质数据的采集，并通过各个模块之间的相互配合来实现数据的实时传输与监测。

为达到上述目的，本发明专利所采用模块化设计的技术方案，主要包括：主控模块、传感器模块、电源模块、通信模块、定位模块、显示模块、预警模块。主控模块采用ST公司的STM32L43LCCT6芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接，其中传感器模块又包括姿态检测模块、体温模块、心率血氧模块，通信模块有包括射频模块以及蓝牙与WIFI模块。

主控模块采用ST公司的STM32L43LCCT6芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接,用于处理与各个模块间的数据交互以及上传的功能。其内核采用基于ARM 32位的Cortex-M4中央处理器，高达256 KB的单组闪存以及64KB的RAM，主频为80MHZ，最多34个快速I/O，拥有9个定时器、4个串口、3个IIC接口以及3个SPI接口，片上资源丰富，具有实时性强、性价比高、外设丰富的优点。

所述的传感器模块为逐飞科技的六轴姿态检测传感器ICM-20602、云电高科的体温传感器WD3703和RISYM公司的心率血氧传感器MAX30102组成。ICM-20602属于新一代的姿态检测传感器，其测量的精度要比MPU系列高，噪声比MPU系列要小。WD3703总共只有三根引脚，外围电路只有1个电阻和一个电容，同时仅需一个独特的Single-Line的接口就能实现数据的传输，虽然电路简单，但其温度测量精度可控制在0.1度。MAX30102相比上一代MAX30100增加了一层玻璃盖板，从而大大降低了噪声干扰。

所述的电源模块由TELESKY公司的电源芯片AMS1117和TYPE-C接口以及纽扣电源组成，AMS1117电源芯片具有多个可调输出电压，精度高，并具有过热保护功能。温度范围可从-40℃~125℃。

所述的通信模块由乐鑫公司的WIFI蓝牙二合一芯片ESP32-DOWDQ6和讯卡科技的射频标签FM11RF08组成；其中ESP32-DOWDQ6WIFI蓝牙二合一芯片具有两个可以单独控制的CPU内核，时钟频率可调，范围80MHz到 240MHz，+19.5 dBm 天线端输出功率，确保良好的覆盖范围, 集成4MB flash，睡眠电流小于5μA，适用于电池供电的可穿戴电子设备。