一种基于NB-IOT技术的坐垫制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IOT技术的坐垫，坐垫包括内芯坐垫和外套，内芯坐垫内设置有电控盒，外套套设在内芯坐垫外层，在内芯坐垫顶面和外套之间设置有薄膜压力传感器，电控盒中设置有电池和主控电路板，主控电路板上包括MCU、压力电压转换模块、NB‑IOT收发模块以及电源管理模块；薄膜压力传感器通过压力电压转换模块与MCU连接，所述NB‑IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与MCU连接。该坐垫能够监测是否有人坐下，并且能向远程管理系统发送座位使用情况的实时信息。此外，本实用新型专利技术的坐垫采用温度传感器和薄膜压力传感器相结合，能够判断是否恶意占座，并能发出相应的警报。

A cushion based on nb-iot Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT技术的坐垫
本技术属于电子信息
，具体涉及一种基于NB-IOT技术的坐垫。
技术介绍
现在社会上存在着越来越多的公共场所，例如图书馆、自习室、餐厅、体育馆等，但是这些公共场所为人们带来方便的同时也存在着一些问题，从而导致了很多不必要的不愉快。现实中存在着很多因为寻找座位浪费时间，因占座浪费资源的现象。而经过调查，现有的座位资源管理系统也存在以下问题：1.大都存在着无法准确获取现场真实座位使用状况的不足；2.对于占座等现象没有判断和应对系统。故而社会上的公共场所无法为人们带来最大化的方便，也造成了资源的浪费。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于NB-IOT技术的坐垫，该坐垫采用NB-IOT无线通讯方式，能够监测是否有人坐下，并且能向远程管理系统发送座位使用情况的相关信息。本技术是通过以下技术方案实现的：一种基于NB-IOT技术的坐垫，坐垫包括内芯坐垫和外套，内芯坐垫内设置有电控盒，并在内芯坐垫中填充有弹性材料，所述外套套设在内芯坐垫外层，在内芯坐垫顶面和外套之间设置有薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器粘接在内芯坐垫顶面，在内芯坐垫顶面和外套之间还填充有弹性材料；电控盒中设置有电池和主控电路板，主控电路板上包括MCU、压力电压转换模块、NB-IOT收发模块以及电源管理模块；薄膜压力传感器通过压力电压转换模块与MCU连接，所述NB-IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与MCU连接。在上述技术方案中，内芯坐垫尺寸为35x35x2.5cm，外套的尺寸为35x35x3.2cm。在上述技术方案中，所述电控盒设置在内芯坐垫的其中一个顶角位置，使用时，将该内置电控盒的顶角朝后摆放，这样人的臀部基本不会坐到该电控盒。在上述技术方案中，所述压力传感器采用FSR电阻式薄膜压力传感器。在上述技术方案中，所述MCU型号为STM32L431RCT6。在上述技术方案中，所述压力电压转换模块采用MCP6001单通道运放芯片，MCP6001的4引脚连接薄膜压力传感器的信号输出线，MCP6001的2引脚和3引脚接GND，5引脚接+3.3V，1引脚和4引脚之间外接参比电阻Rf，1引脚为信号输出端，连接至STM32L431RCT6的模拟信号输入引脚。在上述技术方案中，所述电源管理模块采用AMS1117-3.3V稳压芯模块，其电压输入端连接电池，输出端输出稳定的3.3V电压为MCU、NB-IOT收发模块、以及压力电压转换模块供电。在上述技术方案中，在坐垫中还设置有温度检测传感器和报警模块，所述温度检测传感器设置在内芯坐垫中或者设置在内芯坐垫顶面和外套之间。在上述技术方案中，温度检测传感器采用DHT11，DHT11通过I2C接口与MCU连接。在上述技术方案中，所述报警模块采用语音播报模块，其型号采用VS1053B，VS1053B通过SPI与MCU连接。本技术的优点和有益效果为：本技术的坐垫采用NB-IOT无线通讯方式，能够监测是否有人坐下，并且能向远程管理系统发送座位使用情况的实时信息。此外，本技术的坐垫采用温度传感器和薄膜压力传感器相结合，能够判断是否恶意占座，并能发出相应的警报。附图说明图1是本技术实施例一的坐垫的结构示意图。图2是本技术实施例一的坐垫的俯视结构示意图。图3是本技术实施例一的坐垫的电控系统图。图4是本技术实施例一的坐垫的电控系统中的压力电压转换模电路图。图5是本技术实施例二的坐垫的电控系统图。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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合具体实施例进一步说明本技术的技术方案。实施例一参见附图1-4，一种基于NB-IOT技术的坐垫，坐垫包括内芯坐垫1和外套2。内芯坐垫尺寸为35x35x2.5cm，内芯坐垫1内设置有电控盒3，并在内芯坐垫1中填充有弹性材料、例如棉花、丝绵、海绵。为了不影响人的坐感，所述电控盒优选为设置在内芯坐垫1的其中一个顶角位置，使用时，将该内置电控盒的顶角朝后摆放，这样人的臀部基本不会坐到该电控盒。所述外套2套设在内芯坐垫1外层，外套2的尺寸为35x35x3.2cm，在内芯坐垫1顶面和外套2之间设置有压力传感器4，所述压力传感器采用FSR电阻式薄膜压力传感器。所述压力传感器通过双面胶粘接在内芯坐垫1顶面，在内芯坐垫1顶面和外套2之间还填充有弹性材料、例如棉花、丝绵、海绵。电控盒中设置有电池和主控电路板，主控电路板上包括MCU、压力电压转换模块、NB-IOT收发模块以及电源管理模块。所述MCU型号为STM32L431RCT6，其可支持2个I2C接口、3个UART接口、3个SPI接口。所述压力电压转换模块采用MCP6001单通道运放芯片，参见附图3，MCP6001的4引脚连接薄膜压力传感器的信号输出线，MCP6001的2引脚和3引脚接GND，5引脚接+3.3V，1引脚和4引脚之间外接参比电阻Rf(Rf在1kΩ-100kΩ)，1引脚为信号输出端，连接至STM32L431RCT6的模拟信号输入引脚。通过压力电压转换模块将薄膜压力传感器采集的压力信号转换为电压信号输入至STM32L431RCT6。所述NB-IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与STM32L431RCT6连接，工作时，STM32L431RCT6通过UART向SN12发送数据，SN12收到以上数据后再通过NB-IOT基站传送至云平台，其通信采用UDP网络协议，工作频段可采用Band5电信850MHz或采用Band8移动、联通900MHz。所述电源管理模块采用AMS1117-3.3V稳压芯模块，其电压输入端连接电池，输出端输出稳定的3.3V电压为STM32L431RCT6、NB-IOT收发模块SN12、以及压力电压转换模块供电。工作时，用户坐下后，STM32L431RCT6通过薄膜压力传感器检测用户坐下后的压力变化情况，当压力变化超过设定阈值后，STM32L431RCT6认为有人坐下，则STM32L431RCT6通过NB-IOT收发模块向外发送信号，通知远程服务器该座位有人使用；如果STM32L431RCT6检测到薄膜压力传感器恢复正常并维持一定时间后(例如20分钟)，则STM32L431RCT6通过NB-IOT收发模块向外发送信号，通知远程服务器该座位无人使用，设定20分钟再发送信号的目的是为了给用户保留一定时间，以便用户暂时离开座位(例如去厕所)。实施例二参见附图5，在实施例一的基础上，进一步的，在坐垫中还设置有温度检测传感器和报警模块，所述温度检测传感器可以设置在内芯坐垫中或者设置在内芯坐垫1顶面和外套2之间。温度检测传感器采用DHT11，DHT11通过I2C接口与STM32L431RCT6连接。工作时，当压力变化超过设定阈值同时温度超过设定阈值后，STM32L431RCT6判定有人坐下，则STM32L431RCT6通过NB-IOT收发模块向外发送信号，告知远程服务器该座位有人使用。如果压力变化超过设定阈值，但是在设定时间内(例如五分钟，设定五分钟是为了使人体的热量传递到温度传感器)温度没有超过设定阈值，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT技术的坐垫，其特征在于：坐垫包括内芯坐垫和外套，内芯坐垫内设置有电控盒，并在内芯坐垫中填充有弹性材料，所述外套套设在内芯坐垫外层，在内芯坐垫顶面和外套之间设置有薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器粘接在内芯坐垫顶面，在内芯坐垫顶面和外套之间还填充有弹性材料；电控盒中设置有电池和主控电路板，主控电路板上包括MCU、压力电压转换模块、NB‑IOT收发模块以及电源管理模块；薄膜压力传感器通过压力电压转换模块与MCU连接，所述NB‑IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与MCU连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT技术的坐垫，其特征在于：坐垫包括内芯坐垫和外套，内芯坐垫内设置有电控盒，并在内芯坐垫中填充有弹性材料，所述外套套设在内芯坐垫外层，在内芯坐垫顶面和外套之间设置有薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器粘接在内芯坐垫顶面，在内芯坐垫顶面和外套之间还填充有弹性材料；电控盒中设置有电池和主控电路板，主控电路板上包括MCU、压力电压转换模块、NB-IOT收发模块以及电源管理模块；薄膜压力传感器通过压力电压转换模块与MCU连接，所述NB-IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与MCU连接。2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的坐垫，其特征在于：内芯坐垫尺寸为35x35x2.5cm，外套的尺寸为35x35x3.2cm。3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的坐垫，其特征在于：所述电控盒设置在内芯坐垫的其中一个顶角位置。4.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的坐垫，其特征在于：所述薄膜压力传感器采用FSR电阻式薄膜压力传感器。5.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的坐垫，其特征在于：所述MCU型号为STM32L431RCT6。6.根据权利要求5所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯为嘉，刘宇彤，李昌娟，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：新型
国别省市：天津,12