一種基于無(wú)線充電的智能跳繩的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，包括：手柄一、電路盒、繩索、手柄二，其中電路盒置于手柄一內(nèi)。電路盒包括：無(wú)線充電模塊、主控制器模塊、傳感器模塊、語(yǔ)音模塊、GPRS傳輸模塊。本實(shí)用新型是可以統(tǒng)計(jì)訓(xùn)練信息，并將訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行語(yǔ)音播放的智能跳繩。傳感器模塊實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng)信息，并將信息發(fā)送給主控制器，通過(guò)語(yǔ)音模塊播放出來(lái)，使運(yùn)動(dòng)者實(shí)時(shí)了解運(yùn)動(dòng)情況。同時(shí)語(yǔ)音模塊可識(shí)別鍛煉者的語(yǔ)音信息，完成對(duì)智能跳繩控制信息的輸入。這些數(shù)據(jù)還可以通過(guò)GPRS模塊傳入手機(jī)、平板。能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)健身計(jì)劃的指導(dǎo)作用，達(dá)到科學(xué)健身的目的。所有的功能模塊可以通過(guò)無(wú)線充電模塊進(jìn)行充供電，可以延長(zhǎng)跳繩的使用壽命并且使用比較方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于無(wú)線充電的智能跳繩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能運(yùn)動(dòng)裝備領(lǐng)域，具體涉及一種基于無(wú)線充電的智能跳繩?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]跳繩運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)老少皆宜的全身性有氧健身運(yùn)動(dòng)，在我國(guó)有著悠久的傳統(tǒng)。它除了擁有運(yùn)動(dòng)的一般益處外，更有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。跳繩每半小時(shí)消耗熱量四百卡。是一項(xiàng)健美運(yùn)動(dòng)，對(duì)心肺系統(tǒng)等各種臟器、協(xié)調(diào)性、姿態(tài)、減肥等都有相當(dāng)大的幫助。在科技不斷發(fā)展的今天，健康生活的觀念逐漸深入人心，越來(lái)越多的人開(kāi)始保持跳繩習(xí)慣。市面上出現(xiàn)了多種可以自動(dòng)計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)等功能的跳繩，但大多數(shù)功能簡(jiǎn)單，不能對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程及整體效果進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法對(duì)運(yùn)動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)頻率進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整。無(wú)法完成對(duì)功能模塊的無(wú)線充電?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供種基于無(wú)線充電的智能跳繩，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
[0004]—種基于無(wú)線充電的智能跳繩，包括:手柄一、電路盒、繩索、手柄二，其中電路盒置于手柄一內(nèi)。電路盒包括:
[0005]無(wú)線充電模塊，用于整個(gè)智能跳繩功能模塊的供電。
[0006]主控制器模塊，用于處理傳感器模塊采集的信息，并對(duì)語(yǔ)音模塊進(jìn)行信息交互和實(shí)時(shí)控制；。
[0007]傳感器模塊，用于有效地采集訓(xùn)練的信息量，并周期性的發(fā)送給主控模塊；
[0008]語(yǔ)音模塊，作為本實(shí)用新型中的人機(jī)交互通道，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的功能；
[0009]GPRS傳輸模塊，與各功能模塊進(jìn)行連接，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸至手機(jī)，平板等設(shè)備。
[0010]優(yōu)選的，所述無(wú)線充電模塊，采用XKT-408無(wú)線充電模塊，它是一種無(wú)接觸式充電供電模塊，可使產(chǎn)品完全密封，防水防塵，增加產(chǎn)品的使用壽命、使用更加方便。
[0011]優(yōu)選的，主控制器模塊，采用了STM32F103VCT6處理器作為主控芯片。[〇〇12]優(yōu)選的，所述傳感器模塊包括:[〇〇13]MMA8451三軸加速度計(jì)，用于測(cè)量空間加速度；
[0014]ENC-03陀螺儀，用于測(cè)量啞鈴在相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)角或角速度。
[0015]通過(guò)陀螺儀采集到的角速度和加速度計(jì)的重力加速度，可以得到跳繩的空間狀 〇
[0016]優(yōu)選的，所述語(yǔ)音模塊包括:語(yǔ)音模塊包括語(yǔ)音識(shí)別終端、語(yǔ)音處理器、語(yǔ)音輸出終端、SCI模塊、SD卡等，通過(guò)SCI模塊與STM32F103VCT6主控模塊進(jìn)行通信。本設(shè)計(jì)采用M08-A語(yǔ)音模塊進(jìn)行信息的輸出與反饋。[〇〇17]優(yōu)選的，GPRS傳輸模塊，采用西門(mén)子公司生產(chǎn)的MC52I無(wú)線通信模塊，傳感器模塊等各功能模塊連接至GPRS模塊?？梢詫⑹褂谜叩倪\(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和訓(xùn)練狀態(tài)傳輸至設(shè)定好的手機(jī)或平板電腦上。
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1、可以自動(dòng)記錄跳繩過(guò)程中的軟繩起始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、 旋轉(zhuǎn)圈數(shù)、轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù);2、采集到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)健身計(jì)劃的指導(dǎo)作用，達(dá)到科學(xué)健身的目的；3、采用無(wú)線充電，電力傳送元件無(wú)外露， 增加了跳繩的使用時(shí)間并且使用比較方便?！靖綀D說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型一種基于無(wú)線充電的智能跳繩結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型一種基于無(wú)線充電的智能跳繩無(wú)線充電模塊電路圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型一種基于無(wú)線充電的智能跳繩傳感器模塊應(yīng)用電路圖。
[0022]在附圖1中，1表示手柄一;2表示電路盒;3表示繩索;4表示手柄二?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例，如圖1所示，一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，包括:手柄一、電路盒、繩索、手柄二，其中電路盒置于手柄一內(nèi)。電路盒包括:無(wú)線充電模塊、主控制器模塊、傳感器模塊、語(yǔ)音模塊、GPRS傳輸模塊。所述無(wú)線充電模塊，采用XKT-408無(wú)線充電模塊，它是一種無(wú)接觸式充電供電，可使產(chǎn)品完全密封，防水防塵，增加產(chǎn)品的使用壽命、使用更加方便。所述主控制器模塊，所述主控制器模塊:采用了 STM32F103VCT6處理器作為主控芯片，STM32系列處理器是ST公司新推出的一款基于高性能、低成本、低功耗要求的嵌入式處理器，應(yīng)用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的ARM C〇rteX-M3低功耗高速內(nèi)核。是整個(gè)裝置的控制核心，它負(fù)責(zé)對(duì)傳感器采集來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，并監(jiān)控整個(gè)裝置的運(yùn)行。[〇〇25] 所述傳感器模塊包括:采用MMA8451三軸加速度計(jì)，MMA8451加速度傳感器是飛思卡爾公司生產(chǎn)的一款三軸定位12位/8位精度轉(zhuǎn)換的數(shù)字加速度計(jì)，16引腳，QFN封裝，數(shù)字 I2C輸出?？蓹z測(cè)自由落體、運(yùn)動(dòng)、脈沖、振動(dòng)、傾角等，32個(gè)采樣FIFO，每次采樣都通過(guò)高通濾波后傳入FIFO;采用ENC-03陀螺儀，ENC-03陀螺儀是一種微機(jī)械陀螺儀，一個(gè)陀螺儀能夠測(cè)量一個(gè)軸的角速度，并傳遞給MCU相應(yīng)的電壓信號(hào)，MCU通過(guò)其內(nèi)部集成的A/D采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。通過(guò)陀螺儀采集到的角速度和加速度計(jì)的重力加速度，可以得到啞鈴的空間狀態(tài)。
[0026]所述語(yǔ)音模塊采用采用M08-A語(yǔ)音模塊進(jìn)行信息的輸出與反饋，當(dāng)語(yǔ)音模塊處于工作狀態(tài)時(shí)，對(duì)其說(shuō)出特定的詞語(yǔ)或句子，此時(shí)由麥克識(shí)別該聲音，之后由內(nèi)部芯片對(duì)其處理，若識(shí)別成功，內(nèi)部的芯片會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼，并訪問(wèn)SD卡中以相同二進(jìn)制代碼命名的一條語(yǔ)音記錄，通過(guò)揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。此語(yǔ)音內(nèi)容可人為更改為自己想用的內(nèi)容。通過(guò)輸入端接受主控芯片的SCI模塊發(fā)來(lái)的二進(jìn)制代碼，根據(jù)此二進(jìn)制代碼訪問(wèn)語(yǔ)音模塊SD 卡中以相同二進(jìn)制代碼命名的一條語(yǔ)音記錄，通過(guò)揚(yáng)聲器進(jìn)行播放。[〇〇27]所述GPRS傳輸模塊，采用西門(mén)子公司生產(chǎn)的MC52I無(wú)線通信模塊，傳感器模塊等各功能模塊連接至GPRS模塊?？梢詫⑹褂谜叩倪\(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和訓(xùn)練狀態(tài)傳輸至設(shè)定好的手機(jī)或平板電腦上。
[0028]另外，如圖2所示，無(wú)線供電模塊采用無(wú)接觸式充電供電，可使產(chǎn)品完全密封，防水防塵;增加產(chǎn)品的使用壽命、使用更加方便。發(fā)射模塊尺寸:長(zhǎng)18mm寬15mm高8mm，發(fā)射線圈電感量:30uH，發(fā)射模塊工作電壓:9V?12V(注意不能超過(guò)13.5V工作)，發(fā)射模塊工作電流: 隨接收負(fù)載電流的大小自動(dòng)增減。收發(fā)的作用距離可達(dá)1?20mm如果小電流工作可適當(dāng)增加接收線圈匝數(shù)來(lái)增加傳送距離。[〇〇29]如圖3所示，一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，傳感器模塊采用MMA8451三軸加速度計(jì)，MMA8451通過(guò)感知X、Y、Z三個(gè)自身定位的坐標(biāo)軸上的加速度(包括重力加速度)，并將其模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，變成8位精度的數(shù)字量之后，再通過(guò)I2C總線傳遞給MCUICU通過(guò)把三個(gè)軸的分量合并后，與重力加速度進(jìn)行比較，來(lái)確定物體是否加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)只有重力加速度作用的時(shí)候，可進(jìn)一步確定其角度。采用ENC-03陀螺儀，ENC-03陀螺儀是一種微機(jī)械陀螺儀，一個(gè)陀螺儀能夠測(cè)量一個(gè)軸的角速度，并傳遞給主控制器相應(yīng)的電壓信號(hào)，主控制器通過(guò)其內(nèi)部集成的A/D采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。通過(guò)陀螺儀采集到的角速度和加速度計(jì)的重力加速度，可以得到跳繩的空間狀態(tài)。例如以角速度方向改變作為依據(jù)，來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到訓(xùn)練者總共跳了幾次;通過(guò)確定兩次角速度為零時(shí)，加速度計(jì)的角度，來(lái)確定每次運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度。
[0030]由技術(shù)常識(shí)可知，本實(shí)用新型可以通過(guò)其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開(kāi)的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本實(shí)用新型范圍內(nèi)或在等同于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實(shí)用新型包含。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，其特征在于，包括:手柄一、電路盒、繩索、手柄二，其 中電路盒置于手柄一內(nèi)，電路盒包括:無(wú)線充電模塊，用于整個(gè)智能跳繩功能模塊的供電；主控制器模塊，用于處理傳感器模塊采集的信息，并對(duì)語(yǔ)音模塊進(jìn)行信息交互和實(shí)時(shí) 控制；傳感器模塊與所述主控制器模塊相連接，用于有效地采集訓(xùn)練的信息量，并周期性的 發(fā)送給主控模塊；語(yǔ)音模塊，通過(guò)SCI模主控模塊進(jìn)行通信，作為本實(shí)用新型中的人機(jī)交互通道，實(shí)現(xiàn)人 機(jī)互動(dòng)的功能；GPRS傳輸模塊，與各功能模塊進(jìn)行連接，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸至手機(jī)，平板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，其特征在于，所述無(wú)線充電模 塊，采用XKT-408無(wú)線充電模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，其特征在于，所述主控制器模 塊，使用了 STM32F103VCT6處理器作為主控芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，其特征在于，所述傳感器模塊 包括:MMA8451三軸加速度計(jì)，用于測(cè)量空間加速度；ENC-03陀螺儀，用于測(cè)量跳繩在相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)角或角速度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，其特征在于，所述語(yǔ)音模塊包 括:語(yǔ)音識(shí)別終端、語(yǔ)音處理器、語(yǔ)音輸出終端、S CI模塊、S D卡等，通過(guò)S CI模塊與 STM32F103VCT6主控模塊進(jìn)行通信，本設(shè)計(jì)采用M08 - A語(yǔ)音模塊進(jìn)行信息的輸出與反饋。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線充電的智能跳繩，其特征在于，所述GPRS傳輸模 塊采用西門(mén)子公司生產(chǎn)的MC52I無(wú)線通信模塊，傳感器模塊等各功能模塊連接至GPRS模塊， 可以將使用者的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和訓(xùn)練狀態(tài)傳輸至設(shè)定好的手機(jī)或平板電腦上。
【文檔編號(hào)】A63B5/20GK205612924SQ201620254477
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】凌有鑄, 張 成, 俞義忠, 楊運(yùn)峰
【申請(qǐng)人】安徽工程大學(xué)