实施方案
[0017] 以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018] 这里首先介绍下家庭健康中继器控制电路系统的整体架构。如图1所示,家庭健康中继器控制电路系统的整体框图,首先,该系统使用STM32作为主控端,来进行各模块之间的通信与控制,系统开机后,会开启蓝牙模块,发出扫描包进行设备扫描,该扫描包中加入了特定的广播指令,只有支持相应协议的设备才能给出扫描回应,这样能够区分出普通的蓝牙设备与系统支持的健康检测设备。当接受到回应时,系统开始跟相应的设备进行连接,同时记录下设备的信息和数据,并保存在系统的flash存储芯片中。
[0019] 在系统开机时,同时也会执行GPRS的开机指令。GPRS开机后首先进行自身的信号、话费等自检工作,将这些信息显示在TFT显示屏上,随后将与服务进行TCP连接,刷新主界面的消息,并开始将flash芯片的中健康数据上传至服务中。
[0020] 下面详细介绍本实用新型所涉及的硬件电路以及各模块的工作原理。
[0021] 如图2所示本实用新型包括STM32控制器模块、GPRS模块、蓝牙4.0模块、TFT显示器模块、按键模块、RTC模块和存储模块。
[0022] 如图3所示,STM32控制器模块包括控制芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一晶振Y1、第二晶振Y2;控制芯片U1的PB2脚(37管脚)接第一电阻R1的一端,第一电阻R1的另一端接地GND;控制芯片U1的BOOT0脚(94管脚)接第四电阻R4的一端,第四电阻R4的另一端接地GND;控制芯片U1的OSC_IN脚(12管脚)同时与第二电容C2的一端、第二晶振Y2的一端、第三电阻R3的一端相连接,第二电容C2的另一端接地GND;控制芯片U1的OSC_OUT脚(13管脚)与第一电容C1的一端、第二晶振Y2的另一端、第三电阻R3的另一端相连接,第一电容C1的另一端接地GND;控制芯片U1的VDD_1、DD_2脚、VDD_3脚、VDD_4脚、VDD_5脚都接电源3.3V;控制芯片U1的VSS_1脚、VSS_2脚、VSS_3脚、VSS_4脚、VSS_5脚都接地GND;控制芯片U1的X1脚(9管脚)与第一晶振Y1的一端、第三电容C3的一端以及第二电阻R2的一端相连接,第三电容C3的另一端接GND;控制芯片U1的X2脚(8管脚)与第一晶振Y1的另一端、第四电容C4的一端以及第二电阻R2的另一端相连接,第四电容C4的另一端接GND。
[0023] 如图4所示,蓝牙4.0模块包括第一插件H1、第二控制芯片U2、第七电阻R7、第八电阻R8、第六电容C6和第一发光二极管LED1;第六电容C6一端接3.3V电源与第二控制芯片U2的VCC脚(12管脚),第六电容C6另一端接地GND,同时第二控制芯片U2的GND脚(13管脚)接地;第二控制芯片U2的P1_3脚(23管脚)与第八电阻R8的一端相连接,第八电阻R8的另一端接3.3V电源;第二控制芯片U2的P1_2脚(24管脚)与第七电阻R7的一端相连接,第七电阻R7的另一端接第一发光二极管LED1的正极,第一发光二极管LED1的负极接GND脚;第二控制芯片的P0_2脚接第一控制芯片U1的PA9引脚,第二控制芯片的P0_3脚接第一控制芯片U1的PA10引脚,第一插件H1的第五管脚接第二控制芯片的U2的P22脚(7管脚),第一插件H1的第一管脚接GN,第一插件H1的第二管脚接3.3V电源引脚,第一插件H1的第六管脚接第二控制芯片U2的P21脚,第一插件H1的第七脚管脚第二控制芯片U2的RESET脚(11管脚),第一插件H1的第九管脚接3.3V电源。
[0024] 如图5所示,GPRS模块包括第三主控芯片UR1、第一天线RF1、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二发光二极管D2、第一三极管Q1、第一TVS芯片UL1、第一SIM卡座U3;第三主控芯片UR1的RF端(60管脚)与第一天线RF1的RF端连接,第三主控芯片UR1的GND端(61、62、63、64管脚)与第一天线RF1的另外一端相连接,并同时接地GND;第三主控芯片UR1的VBAT端与第七电容C7正极及电源VBAT相连,第七电容C7负极与第三主控芯片UR1的GND端(53、54管脚)相连接,同时接地;第三主控芯片UR1的RI脚(4管脚)与第十一电阻R11一端连接,第十一电阻R11的另一端接第二发光二极管D2的正极,第二发光二极管D2的负极接地GND;第一SIM卡座U3的第一引脚与第十二电阻R12的一端、第一TVS芯片UL1的K5引脚相连,第十二电阻R12的另一端与第十一电容C11的一端连接,第十一电容C11的另外一端与第一SIM卡座U3的第三引脚相连,并接地;第一SIM卡座U3的第四引脚与第十四电阻R14一端、第一TVS芯片UL1的K2引脚连接,第十四电阻R14的另一端与第十电容C10的一端相连接,第十电容C10的另一端接地;第一SIM卡座U3的第五引脚与第十三电阻R13的一端、第一TVS芯片UL1的K1引脚连接,第十三电阻R13的另一端与第九电容C9相连接,第九电容C9的另一端接地;第一SIM卡座U3的第六引脚与电源VCC和第一TVS芯片UL1的K5引脚相连,第一TVS芯片UL1的A引脚接地;第三主控芯片UR1的PWRKEY脚与第一三极管Q1的集电极相接,第一三极管Q1的发射极接地,第一三极管Q1的基极与第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端相连,第十电阻R10的另一端与地GND相连,第九电阻R9的另一端与第三主控芯片UR1的VBAT引脚相连。
[0025] 如图6所示,按键模块、RTC模块和存储模块包括存储芯片U4、第十二电容C12、第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第十五电阻R15和第一纽扣电池底座BAT1;存储芯片U4的第一引脚与控制芯片U1的PA4(29管脚)连接,存储芯片U4的第二引脚与控制芯片U1的PA6(31管脚)连接,存储芯片U4的第四引脚接地,存储芯片U4的第五引脚与控制芯片U1的PA7(32管脚)连接,存储芯片U4的第六引脚与控制芯片U1的PA(330管脚)5连接,存储芯片U4的第七引脚和第八引脚都外接电源VCC;第十二电容C12的一端外接电源VCC,另一端接地;第一按键S1的一端、第二按键S2的一端、第三按键S3的一端均接地;第一按键S1的另一端、第二按键S2的另一端、第三按键S3的另一端分别与控制芯片U1的PB3端、PB9端和PB8端(分别为89、95、96管脚)相连接;第一纽扣电池底座BAT1的一端接主控芯片U1的VBAT端,另一端接第十五电阻R15的一端,第十五电阻R15的另一端与GND相连。
[0026] 所述的STM32控制器模块中控制芯片U1采用STM32F103VGT6,蓝牙4.0模块中第二控制芯片U2采用CC2541,GPRS模块中第三主控芯片UR1采用SIM900A,存储模块中存储芯片U4采用W15Q128FW。
[0027] 本实用新型工作过程如下;
[0028] 结合附图1所示,本实用新型属于家庭智能设备的中间件,能够将智能硬件的数据传输至云服务器终端。首先,该系统使用STM32作为主控端,来对如附图2所示的各模块进行通信与控制;当系统开机后,STM32主控端通过串口指令会开启蓝牙模块,蓝牙芯片将发出扫描包进行设备扫描,该扫描包中加入了特定的广播指令,只有支持相应协议的健康设备才能给出特定扫描回应,这样能够区分出普通的蓝牙设备与系统支持的健康检测设备;当蓝牙模块接受到回应时,主控端开始与相应的健康检测设备进行蓝牙连接,同时记录下设备的信息和数据,并保存在系统的flash存储芯片中。
[0029] 在系统开机时,STM32主控端同时也会执行GPRS模块的开机指令。GPRS模块开机后首先进行自身的信号、话费等自检工作,将这些信息显示在TFT显示屏上,随后STM32主控端发出指令通过GPRS模块与服务进行TCP连接,得到云端服务器的数据后,刷新主界面的消息,并开始将flash芯片的中健康数据加密后上传至云端服务器中。