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一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板

阅读:839发布:2023-02-19

专利汇可以提供一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及智能计算机技术领域,特别涉及一种体检终端 主板 ,尤其是一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板。其主板包括:STM32主 控制器 、电源管理模 块 和功能模块 接口 ,所述的STM32 主控制器 负责发送指令到电源管理模块,实现不同状态的电源分配方案、与功能模块的通信和实现自身工作模式的切换,所述的电源管理模块提供9V、5V、3.3V三种 电压 以及实现对各个功能模块电源的 开关 控制,所述的功能模块接口用于连接身高体重接口模块、血压血 氧 掌温接口模块、温湿度模块、 液晶 显示接口模块、 打印机 接口模块、WIFI接口模块、矩阵 键盘 接口模块和报警按钮接口模块。本发明提供了一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,其采用低功耗的 微控制器 设计,使用 电池 供电,保证了设备的可移动性和低功耗。,下面是一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板专利的具体信息内容。

1.一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,包括:STM32主控制器、电源管理模和功能模块接口,所述的STM32主控制器负责发送指令到电源管理模块,实现不同状态的电源分配方案、与功能模块的通信和实现自身工作模式的切换,所述的电源管理模块提供
9V、5V、3.3V三种电压以及实现对各个功能模块电源的开关控制,所述的功能模块接口用于连接身高体重接口模块、血压血掌温接口模块、温湿度模块、液晶显示接口模块、打印机接口模块、WIFI接口模块、矩阵键盘接口模块和报警按钮接口模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,其特征在于,所述的STM32主控制器还连接有锂电池充电模块、TF卡存储模块、实时时钟及定时唤醒MCU功能模块,所述的实时时钟及定时唤醒MCU功能模块用于定时唤醒主控制器并上传系统日志和体检日志。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,其特征在于,所述的电源管理模块采用高效率电压转换芯片MP1494配合MOS管电路控制各个功能模块的供电情况。

说明书全文

一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板

技术领域

[0001] 本发明涉及智能计算机技术领域,特别涉及一种体检终端主板,尤其是一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板。

背景技术

[0002] 目前医院等体检场所的体检流程繁琐,因为测量身高、体重的地方只能测身高、体重,测量血压的地方只能测血压,导致体检人群需要去不同的地点测不同的项目,效率低下。造成这一现象的原因是体检设备功能单一,而大多数这类产品是基于固定平台,尺寸大,功耗大,不方便灵活部署。
[0003] 现有技术下有一种智能体检终端,其可以实现多种体检功能,但是目前的这些体检终端其功耗大,需要市电供电,使用上十分不便。
[0004] STM32微控制器系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专设计的ARM Cortex-M内核

发明内容

[0005] 为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,其采用低功耗的微控制器设计,使用电池供电,保证了设备的可移动性和低功耗。
[0006] 本发明所采用的技术方案如下:一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,包括:STM32主控制器、电源管理模和功能模块接口,所述的STM32主控制器负责发送指令到电源管理模块,实现不同状态的电源分配方案、与功能模块的通信和实现自身工作模式的切换,所述的电源管理模块提供9V、
5V、3.3V三种电压以及实现对各个功能模块电源的开关控制,所述的功能模块接口用于连接身高体重接口模块、血压血掌温接口模块、温湿度模块、液晶显示接口模块、打印机接口模块、WIFI接口模块、矩阵键盘接口模块和报警按钮接口模块。
[0007] STM32主控制器还连接有锂电池充电模块、TF卡存储模块、实时时钟及定时唤醒MCU功能模块,所述的实时时钟及定时唤醒MCU功能模块用于定时唤醒主控制器并上传系统日志和体检日志。
[0008] 电源管理模块采用高效率电压转换芯片MP1494配合MOS管电路控制各个功能模块的供电情况。
[0009] 本发明由主控制器(MCU)、电源管理模块和功能模块接口三部分组成,MCU为整个主板的核心,负责发送指令到电源管理模块实现不同状态的电源分配方案、与各个功能模块的通信和实现自身工作模式的切换等。电源管理模块提供9V、5V、3.3V三种电压以及实现对各个模块电源的开关控制。
[0010] 本发明提供的技术方案带来的有益效果是:1、低功耗设计。MCU采用功耗较低且资源丰富的STM32系列单片机,由嵌入式程序精确控制片内各个资源的启停:对于不同资源采用动态时钟控制,即用即开,从而达到进一步降低功耗的目的。对于用户长时间未操作的情况,STM32由程序控制关闭大部分资源,并自动进入待机状态,待机状态下整个主板电流消耗小于4mA。电源管理模块则大量采用高效率电压转换芯片MP1494配合MOS管电路控制各个功能模块的供电情况,其转换效率在95%以上。WiFi模块采用超低功耗USR-WIFI232模块,其静态电流约7mA。温湿度传感器采用AM2302,其平均电流为300uA。其它模块和接口采用即用即供电方案(即只有测量时给相应模块供电,不测量不耗电)。经测试,使用2000毫安时的电池供电,以身高、体重、BMI体格指数、血压、血氧、心律和掌温七个项目为一个体检流程,一次充电可体检人数约100人次。
[0011] 2、功能模块设计。该主板实现了身高、体重、血压、血氧、心律和掌温模块接口,集成了WiFi通信模块、环境温湿度采集模块、锂电池充电模块、TF卡存储模块、LCD显示接口和实时时钟及定时唤醒MCU功能模块等。各个模块在MCU的协调和控制下,可实现的功能包括身高、体重、BMI、血压、血氧、心率、掌温、环境温湿度的测量,WiFi自动联网,定时唤醒并上传系统日志和体检日志,一键呼救功能,体检结果打印。附图说明
[0012] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
[0013] 图1是本发明的一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板的主板功能结构图。
[0014] 图2是本发明的一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板的电源管理模块结构图。

具体实施方式

[0015] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0016] 实施例一本实施例的一种基于STM32的低功耗智能体检终端主板,包括:STM32主控制器、电源管理模块和功能模块接口,所述的STM32主控制器负责发送指令到电源管理模块,实现不同状态的电源分配方案、与功能模块的通信和实现自身工作模式的切换,所述的电源管理模块提供9V、5V、3.3V三种电压以及实现对各个功能模块电源的开关控制,所述的功能模块接口用于连接身高体重接口模块、血压血氧掌温接口模块、温湿度模块、液晶显示接口模块、打印机接口模块、WIFI接口模块、矩阵键盘接口模块和报警按钮接口模块。
[0017] STM32主控制器还连接有锂电池充电模块、TF卡存储模块、实时时钟及定时唤醒MCU功能模块,所述的实时时钟及定时唤醒MCU功能模块用于定时唤醒主控制器并上传系统日志和体检日志。
[0018] 电源管理模块采用高效率电压转换芯片MP1494配合MOS管电路控制各个功能模块的供电情况。
[0019] 图1中MCU101为STM32单片机,是整个主板的控制器;电源管理模块102,可控制与其相连的模块供电情况,其内部结构见图2;
通信机制103包含的通信方式有SPI、IIC、USART和1-wire通信等;
电源接入接口104,可为电池充电也可单独为主板供电;
2PIN的电池电源输入接口105,可单独向主板供电,其允许输入电压范围在7-9V之间;
4PIN的身高体重模块接口106,采用串行通信方式,线序分别为VCC_9V、RXD、TXD、GND;
6PIN的血压、血压和掌温模块接口107,采用串行通信方式,线序分别为RXD、TXD、VCC_8V、VCC_3V3、VCC_3V3;
4PIN的温湿度传感器接口108,采用单线通信方式,线序为VCC_5V、DATA、NC、GND;
7PIN的液晶显示器接口109,采用SPI方式通信,线序为VCC_5V、DATA、SCK、CS、BACK_5V、GND;
4PIN的RJ11接口110,外接打印机,采用串行通信方式,线序为VCC_5V、RXD、TXD、GND;
USR-WIFI232模块111,与STM32间采用串行通信方式,其供电受电源管理模块控制;
LED模块112与MCU的IO口直接相连,一组组LED灯用于指示当前测量状态信息;
TF存储卡模块113,用于存放体检数据和日志文件;
时钟模块114包括备用电池,可在断电情况下精确计时,用于为系统提供标准时间和定时上传日志文件;
蜂鸣器模块115发出蜂鸣声用于报警提示;
报警按钮接口116外接报警按键,用户通过长按该按键产生报警;
矩阵键盘接口117外接3*4矩阵键盘,用于输入用户ID和控制体检流程。
[0020] 图2中电源适配器201,将220V交流电转为9V直流电输入主板;充电管理模块202采用MAX1873芯片实现锂电池充电方案;MOS管203使用的是P沟道MOS管(APM2305),由MCU控制其电路的通断;IO信号控制204连接到MCU的IO口,可分别控制每个MOS管的通断;升压模块205采用MP1542芯片将8.4V电池电压转为9V电压输出;DC-DC 模块(206、207)采用MP1494芯片,通过改变输出电路的参数使其分别输出5V和3.3V电压。
[0021] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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