隨著社會的高速發展,人每天都坐在椅子上工作或者學習,這些人群的腰椎和頸椎普遍存在不同程度的問題,導致這些人出現腰酸背痛的情況。這些問題的出現,是不注重正確的坐姿而導致的。目前,在矯正坐姿方面卻沒有一款較為簡便,又實用的產品出現,為了克服此問題,遂有坐姿糾正(腰部)方案產生。
產品功能
護腰處+傾斜(角度)傳感器(傳感器放置于后背板凹槽如下圖,后背板套于座椅上,先按一下角度歸零按鈕歸零。當用戶后背靠上護腰后,塑料背板左右傾斜>=2°或者前傾角度>=5°時,會發出信號報警。提醒用戶糾正坐姿)
傾斜傳感器安裝位置示意圖(控制板安裝在橙色蓋板上,然后蓋板安裝于背板凹槽內)
1)角度歸零設置:用戶第一次將產品套于座椅上時,可以按復位鍵將傾角歸零。
2)開關機(電源鍵),長按開關鍵1秒開機,長按開關鍵2秒關機。每次開機后藍色指示燈常亮,表示待機狀態。
3)振動模式:紅燈亮,藍燈滅
護腰及坐墊
1 左傾、右傾報警角度設置為:超過2°,持續5秒后開始震動提醒,紅燈亮起,藍燈熄滅;
前傾報警角度設置為:超過5°,持續5秒后開始震動提醒,紅燈亮起,藍燈熄滅;
每次歸零設置后,語音提醒:"角度已校準,可以使用" (英文版:“The angles have been calibrated and are ready for use!”)
2 報警邏輯:傾角超出范圍5秒后,開始震動,紅燈亮起,藍燈熄滅
1)持續10秒,在此期間用戶調正了坐姿,則停止震動 ,進入待機模式 , 如果超過10秒 用戶仍未調正坐姿, 則開始語音提醒 。
2)第一次語音為:“請注意坐姿”(英文版:“Please pay attention to your sitting posture”) 第一次語音提示結束,等待5秒,如果用戶在5秒內調正坐姿,則停止報警,進入待機模式 如果用戶仍未調正坐姿,進行第二次語音提醒。
3)第二次語音提醒為:“坐姿錯誤,請立即糾正坐姿”(英文版:“The sitting posture is wrong. Please correct the sitting posture immediately”) 等待5秒,如果用戶在5秒內調正坐姿,則停止報警,進入待機模式 ,如果用戶仍未調正坐姿 ,進行第三次語音提醒 。
4)第三次語音提醒為:“再不調正坐姿,將嚴重損傷腰椎”(英文版:“Do not adjust the sitting posture, will seriously damage the lumbar spine”) 等待5秒,如果用戶在5秒內調正坐姿,則停止報警,進入待機模式,如果用戶仍未調正坐姿,則進入新一輪循環,重新震動提醒。
5)如果傾角傳感器持續60秒 ,左、右、前傾角差異不超過0.12°,則判斷此人已離開座位 ,持續1.5小時,則關機 ;如果用戶在1.5小時回到座位上 ,60秒內出現左、右、前任一傾角角度差異超過0.12° 則判斷用戶回到座位,開始記錄用戶在座位上的時間。
6)用戶在座位上的持續時間計算:當出現持續60秒 ,左、右、前,任一傾角角度差異不超過0.12°,判斷用戶離開,其余時間累積為用戶在座位上的時間。
3 電池電量問題及顯示器內容問題
1)缺電時,紅燈常亮。充電的時候紅燈閃爍,充滿電的時候紅燈熄滅 ,綠燈亮起,表示電量充滿 。
2)要求待機時間要達到最少3個月
4 顯示器顯示內容優化(注意字符方向)
1)中文版:
坐姿時間:4H
錯誤次數:7次
累計時間:100H
累積錯誤:62次
2)英文版:
Duration of sitting position:4 hours
Number of wrong sitting positions:7 times
Cumulative sitting time:100 hours
Accumulate the number of sitting position errors: 62 times
備注:統計時間節點:開機到關機為一次統計,不開機不統計。先做中文版本。
5 中文與英文板子硬件兼容,做一個撥動開關切換中英文。
6 電池及功耗優化
1)用戶在單擊開關機按鈕的情況下屏幕才亮,并顯示數據 持續10秒 然后熄屏,其余情況下屏幕不亮。
2)待機:不工作的情況下 待機達3個月。電池續航:工作情況下(假設一個人每天的錯誤坐姿次數30次之間,即30次左右循環 每次10秒 語音提醒3次 ):能堅持15天。
原理框圖
技術參數
電源供應 | 3.3V-4.2V(即1節鋰電池) |
靜態電流 | <2uA |
工作電流 | <180mA |
最大工作電流 | <200mA |
工作溫度 | -20℃~80℃ |
工作濕度 | 30%RH ~ 85%RH |
存儲濕度 | <85%RH |
應用場景
適用于家庭、學校等場所。
方案特點
嵌入式設計,低成本,外圍器件少,省去復雜的布線。
超低功耗,采用RJM8L003系列MCU做主控,寬電壓,多達6種低功耗管理模式,此方案的MCU休眠功耗低至1uA左右,整機有很長續航能力。
RJM8L003性能介紹 | |
操作條件 | 工作電壓范圍:2.0V ~ 5.0V 工作溫度范圍:-40℃~ 85℃ |
低功耗特性(5 種模式) |
Halt(0.6uA) Active Halt(0.85uA) Low Power Wait(72uA@32KHz Low Popwer run(85uA@32KHz) wait(0.4mA@16MHz) 正常工作功耗<4mA Halt模式快速喚醒時間10us |
高性能 8 位 8051 內核 | 主頻為 16MHz,可進行 1/2/4/16 分頻 16bit 乘除法運算和 32/16bit 除法運算 |
存儲器 | 4KB 的 SRAM 程序存儲器: 32KB |
12位ADC | 7 通道 12 位 ADC 采樣轉換率高達 1MSPS 支持外部 IO 與定時觸發 支持 Vref 內部基準電壓, 也可輸出至片外供其他器件使用 |
定時器 |
2 個 16 位基本定時器 1 個 16 位通用定時器 1 個 16 位高級定時器,帶3個通道,支持輸入捕獲/輸出比較/PWM生成,互補輸出/死區和剎車 1 個 16 位低功耗定時器 內置 1 個看門狗定時器, 支持中斷/復位模式 |
通信接口 |
1 路 I2C 主從機接口 1 路 SPI 主從機接口 2 路 UART 接口 1 路 LP_UART 接口 |
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:基于RJM8L003系列坐姿糾正(腰部)解決方案
文章出處:【微信號:WuhanRunjet,微信公眾號:武漢瑞納捷半導體有限公司】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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