一种智能唤醒系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种智能唤醒系统，包括微控制器模块、存储器、检测模块、眼罩、LED灯、耳塞、电源和连接通讯模块；连接通讯模块能够接收外部控制终端发送的唤醒时间信号，并能够将唤醒时间信号发送至微控制器模块；微控制器模块能够根据唤醒时间信号计时，并在达到唤醒时间时发送信号至检测模块；检测模块能够检测光照强度，并能够将光照强度信号传至微控制器模块；微控制器模块能够对光照强度进行处理，将处理后的信号输出至LED灯，实现光唤醒；微控器模块能够在达到唤醒时间时读取存储器中的文件，并解码转换后传入耳塞，实现语音唤醒。

An Intelligent Wake-up System

【技术实现步骤摘要】
一种智能唤醒系统
本专利技术电子与通信领域，具体涉及一种智能唤醒系统。
技术介绍
眼罩是戴在眼睛上起保护或遮挡光线作用的现代穿戴用品，耳塞是插入耳朵内起隔绝外界噪声作用的现代穿戴用品。现实生活中人们经常会面临需要在吵杂的环境中入睡的情况。比如在宿舍生活的大学生，很难做到同一宿舍的几个人能够始终保持同一个生活作息。因此，很多大学生不得不在这种吵杂且充满各种光源的环境中睡觉，难以获得一个好的睡眠质量甚至久久无法入眠。于是很多人会选择眼罩和耳塞来帮助自己入睡。但是目前传统的眼罩与耳塞都有很明显的缺陷：第一，带上眼罩或是耳塞之后，往往会因为环境的过于安静和稳定，导致人们无法在天亮时感知外界环境。从而导致会有睡过头的情况发生。如：天亮时，由于眼睛能够感受到外界光线的变化，人们往往会进入浅睡眠或者渐渐醒来。但是带上眼罩后，眼睛无法感知外界光线的变化，可能会一直保持深度睡眠的状态，导致迟到。另外，天亮时相比深夜，周围的环境会更嘈杂一些。因此也会使人们渐渐进入浅睡眠甚至醒来。但是带上耳塞后，这些外界环境的变化全都无法感知，甚至听不到自己设置的闹钟。带上耳塞后，可能听不到自己的手机铃声，导致自己错过重要来电，产生严重后果。综上，戴上传统的眼罩与耳塞后，确实可以获得一个比较好的睡眠质量，但是却延长了自己原本想要睡眠的时间。对于上班族和学生来说，很有可能听不到自己的闹钟而造成迟到。即目前的传统眼罩与耳塞欠缺智能化。第二，目前的智能眼罩与耳塞价格过于昂贵，且功能过于复杂，如一些医疗保健类的功能，其功能与价位不适合大学生这类群体。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：为解决上述问题存在的缺陷，本技术设计一种智能唤醒系统。本专利技术的技术方案是：一种智能唤醒系统，包括微控制器模块、存储器、检测模块、眼罩、LED灯、耳塞、电源和连接通讯模块；所述眼罩两端通过环形带连接，环形带连有耳塞；电源、通讯模块和存储器位于环形带上，微控制器模块位于眼罩内侧，检测模块位于眼罩外侧；连接通讯模块能够接收外部控制终端发送的唤醒时间信号，并能够将唤醒时间信号发送至微控制器模块；微控制器模块能够根据唤醒时间信号计时，并在达到唤醒时间时发送信号至检测模块；检测模块能够检测光照强度，并能够将光照强度信号传至微控制器模块；微控制器模块能够将与光照强度成正比的PWM占空比输出至LED灯，微控制器模块控制LED灯逐渐变亮，直至眼罩内部与外界光强相同，实现光唤醒；微控器模块能够在达到唤醒时间时读取存储器中的文件，并解码转换后传入耳塞，实现语音唤醒。本专利技术的进一步技术方案是：所述检测模块由光敏二极管及限流电阻组成。光敏二极管周围的光线强度越大，流过的电流越大，两端的电压也越大。之后，通过微控制器的模数转换(ADC)读取光敏电阻两端的电压，实现对眼罩外部光线强度的采集，且电压越大，光照强度越大。本专利技术的进一步技术方案是：所述连接通讯模块采用蓝牙串口模块实现。本专利技术的进一步技术方案是：所述微控制器模块中的安全数字输入输出SDIO接口相连，实现与存储器之间的数据传输；模数转换ADC接口读取光敏电阻两端的电压，实现对眼罩外部光线强度的采集，接收数据引脚RXD接口、发送数据引脚TXD接口分别与HC05上对应的发送数据引脚TXD接口和接收数据引脚RXD接口相连，实现通信。专利技术效果本专利技术的技术效果在于：本装置，在原有传统的眼罩和耳塞上做出了实用性、系统性与智能化的改善。1.双重唤醒机制，光唤醒与音乐唤醒。眼罩与耳塞能够探测外部环境变化，在设定时间到达时，使眼罩内部的光强达到与外界相同的效果(光唤醒)，并加入耳塞定时闹钟(音乐唤醒)，将人从睡眠中唤醒。大大改善了传统眼罩与耳塞的睡过头问题。2.手机智能控制。可以通过手机蓝牙对系统进行功能选择与设置。能够大大提高产品使用的便捷性。满足大学生这类群体的需要。3.系统中加入外界环境识别与处理模块。能够使人们在使用眼罩与耳塞后，在深度睡眠时，在耳塞中听到自己设定的重要来电。以避免严重的后果。4.系统性，舒适性与安全性：将眼罩与耳塞组成一个系统，便于用手机进行一体化控制。而内部的电路又是分块化设计，提高整个产品的舒适性与安全性。附图说明附图1是本技术系统硬件连接图附图2是SD卡硬件连接图附图3是光敏二极管硬件连接图附图4是蓝牙串口模块硬件连接图附图5是VS1053B硬件连接图附图6是LED硬件连接图附图7是电源模块硬件连接图附图8是技术的第一结构示意图附图9是手机APP初始界面附图10是手机APP设置闹钟时间界面附图11是手机APP设置紧急来电号码界面附图12是是技术的第二结构示意图附图13是逻辑流程图附图标记说明：1.SD卡模块，2.VS1053B音频解码芯片及其组成电路，3.LED灯，4.STM32F103ZET6最小系统，5.光敏二极管及其组成电路，6.蓝牙串口模块，7.锂电池电源，8.耳塞，9.环形带具体实施方式参见图1-图13，本技术设计一种智能化、一体化的眼罩与耳塞系统。1.其具有双重唤醒机制，光唤醒与音乐唤醒。系统能够探测外部环境变化，在到达预定时间时，眼罩内部的LED光强将达到与外界自然光相同的效果，即光唤醒。并且耳塞可以播放闹钟音乐，即音乐唤醒。有效帮助使用者进入浅睡眠直至唤醒。改善了传统眼罩与耳塞的睡过头问题。2.手机智能控制。手机APP可以通过蓝牙对系统进行功能选择与设置。能够大大提高产品使用的便捷性。满足大学生这类群体的需要。并加入手机重要来电提醒功能。人们在使用眼罩与耳塞后，在深度睡眠时，在耳塞中听到自己设定的重要来电。选择STM32F103ZET6微控制器作为本电路系统的主控芯片。本技术采用模块化设计，将眼罩内的电路板分块化，保证系统的舒适性与安全性。系统主要由微控制器模块，存储器模块，检测模块，手机通信模块，双重唤醒模块和电源模块组成。1.微处理器模块：本系统选择STM32F103ZET6微控制器作为本电路系统的主控芯片。2.存储器模块：本系统采用SD卡作为外部存储器，用于存储音乐唤醒时播放的音频文件。3.检测模块：检测模块由光敏二极管及其周围电路组成，用于系统采集外界的光强。4.手机通信模块：系统采用HC-05蓝牙串口模块实现和手机的蓝牙通信。5.双重唤醒模块：双重唤醒模块分为两部分，光唤醒与音乐唤醒。由眼罩内部的LED灯PWM输出实现光唤醒。耳塞部分的音乐播放器实现音乐唤醒。6.电源模块：使用3.7V，1200mAh的锂电池为本系统供电。首先通过手机APP设置本系统的闹钟时间和闹钟音乐。并通过蓝牙模块发送至系统。当到达闹钟时间时，开始双重唤醒：首先外界唤醒识别处理模块中的光敏电阻对外界光强进行采集，传至stm32后，通过PWM使眼罩里的LED的光强逐渐增加直至与外界光强相等，实现光唤醒；同时VS1053芯片对SD卡中存储的闹钟音乐进行音频解码并送至耳塞处的耳机播放，实现音乐唤醒。另外，可以在手机APP中设置重要来电的号码，若手机收到此号码来电，可以立即通过蓝牙使耳塞部分播放音乐。下面针对每个模块进行分别说明1.微处理器模块：选择STM32F103ZET6微控制器作为本电路系统的主控芯片。微处理器置于眼罩的内部，负责对整个系统进行控制。2.存储器模块：采用SD卡作为外部存储器，用于存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能唤醒系统，其特征在于，包括微控制器模块、存储器、检测模块、眼罩、LED灯、耳塞、电源和连接通讯模块；所述眼罩两端通过环形带连接，环形带连有耳塞；电源、通讯模块和存储器位于环形带上，微控制器模块位于眼罩内侧，检测模块位于眼罩外侧；连接通讯模块能够接收外部控制终端发送的唤醒时间信号，并能够将唤醒时间信号发送至微控制器模块；微控制器模块能够根据唤醒时间信号计时，并在达到唤醒时间时发送信号至检测模块；检测模块能够检测光照强度，并能够将光照强度信号传至微控制器模块；微控制器模块控制LED灯逐渐变亮，实现光唤醒；微控器模块能够在达到唤醒时间时读取存储器中的文件，并传入耳塞，实现语音唤醒。

【技术特征摘要】
1.一种智能唤醒系统，其特征在于，包括微控制器模块、存储器、检测模块、眼罩、LED灯、耳塞、电源和连接通讯模块；所述眼罩两端通过环形带连接，环形带连有耳塞；电源、通讯模块和存储器位于环形带上，微控制器模块位于眼罩内侧，检测模块位于眼罩外侧；连接通讯模块能够接收外部控制终端发送的唤醒时间信号，并能够将唤醒时间信号发送至微控制器模块；微控制器模块能够根据唤醒时间信号计时，并在达到唤醒时间时发送信号至检测模块；检测模块能够检测光照强度，并能够将光照强度信号传至微控制器模块；微控制器模块控制LED灯逐渐变亮，实现光唤醒；微控器模块能够在达到唤醒时间时读取存储器中的文件，并传入耳塞，实现语音唤醒。2.如权利要求1所述的一种智能唤醒系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨步芳，赵鑫，王勇，陶孟尧，王辉，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61