能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種“能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄”，用于解決目前中小學生，初升高、小生初，一分鐘跳繩體育成績難于達標的問題。它把要達到的目標成績（例如：180次/分鐘）以頻率（3次/秒）量化，并考慮到實際跳繩過程的非均勻性，采用比目標頻率略高一些的頻率——縮秒目標頻F'跳繩。在本實用新型公開的跳繩手柄中的電路部分設置了“縮秒時基發(fā)生與輸出裝置”，它輸出的縮秒時基音，與在兩時基音間隔時間T內(nèi)的實時跳繩次數(shù)n的比值就是實時跳繩縮秒頻率f'。調(diào)整f'=F'，盡量勻速跳繩一分鐘，結(jié)果98%以上達到或略超過目標成績。電路中預置數(shù)采用相對固定預置數(shù)，可以練習/比賽兩用并保持產(chǎn)品有較低的生產(chǎn)成本。
【專利說明】
能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種便攜式運動器材，尤其涉及一種具有輔助練習功能的跳繩手 柄。
【背景技術】
[0002] -分鐘跳繩成績是現(xiàn)在小學升初中以及初中升高中重要的體育成績，例如初中升 高中要求每分鐘跳繩180次為"優(yōu)秀"。這個"優(yōu)秀"成績就是初中學生練習跳繩的目標成績， 我們用Q來表示它，Q=180 [次/分]這個目標成績包含了對學生手腳運動快慢、身體協(xié)調(diào)能 力以及在跳繩情況下身體耐力的要求。在練習和訓練中運動快慢、協(xié)調(diào)能力、快速 __跳繩情 況下身體耐力，這三個方面都要有一定長度的時間練習，從弱到強逐步達到要求，其中運動 快慢的控制是難點，也是關鍵，即是成績測驗或比賽的關鍵一次跳繩中，控制好跳繩速度也 是成功與失敗的關鍵，最常見的情況是在跳繩的開始及上半段時間內(nèi)，由于體力和心理方 面的原因，跳繩速度很快，到了跳繩時間的后半段，由于體力不支，越跳越慢，頻繁調(diào)節(jié)快 慢，會出現(xiàn)泮繩，甚至多次泮繩，最后成績很不理想。要控制跳繩的快慢，首先要知道在實際 的跳繩過程中的每一個相對最小的單位時間內(nèi)的跳繩次數(shù)，一般用每秒鐘的跳繩次數(shù)來表 示，這個實際的每秒鐘跳繩次數(shù)被稱為實時跳繩頻率，如果跳繩者在快速跳繩過程中要自 己測算，并調(diào)控實時跳繩頻率，那是非常困難的，并會影響跳繩動作的協(xié)調(diào)，產(chǎn)生泮繩。如果 跳繩手柄能夠具有告知跳繩者實時跳繩頻率的功能，那么，跳繩練習者就可以把實時跳繩 頻率調(diào)整到由目標成績Q決定的比目標頻率稍微高一點的縮秒頻率上跳繩，跳完1分鐘（即 為60秒)跳繩成績必然達到或略微超過目標成績Q，但是現(xiàn)有技術中的跳繩手柄都沒有在快 速跳繩的情況下能告之跳繩者實時跳繩頻率的功能。
[0003] 例如:深圳培林體育科技有限公司的培林申請的發(fā)明專利"基于無線通訊的跳繩 系統(tǒng)"，申請?zhí)枮椹柲?1210492749.3，申請日為2012.11.28，同名的實用新型專利申請?zhí)枮?201220637648.6，申請日為2012.11.28;恒康佳業(yè)公司生產(chǎn)銷售的"HK6000型智能跳繩器"； 經(jīng)銷商維加威專業(yè)跳繩/體育跳繩經(jīng)銷的"卡路里電子計數(shù)跳繩"等，他們都沒有提供給跳 繩者自己練習跳繩時方便得知所需要的實時跳繩頻率的功能，以及相應的練習方法。其中 "基于無線通訊的跳繩系統(tǒng)"是專為大型比賽會或大型測驗使用的設備，不適合個人平時攜 帶和練習跳繩使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本實用新型提供一種在快速跳繩情況下，能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手 柄。
[0005] 本實用新型是以以下技術方案實現(xiàn)的：在跳繩手柄的電路部分增加了"縮秒時基 發(fā)生與輸出裝置"其中縮秒時基發(fā)生器由時基集成電路加精密微調(diào)電路構(gòu)成，縮秒時基發(fā) 器產(chǎn)生的時基電信號加到蜂鳴器上轉(zhuǎn)換成相應的時基音信號輸出；蜂鳴器的低電位端連接 至Γ相對固定置數(shù)倒計時電路"的低電平有效控制端上，使之與跳繩次數(shù)計數(shù)器同時開啟與 停止，"縮秒時基發(fā)生與輸出裝置"連接電源的連線中間設有一只手動開關，該手動開關在 日常跳繩練習時均處于導通狀態(tài)，在比賽、測驗時將其關斷、不輸出縮秒時基音;所述"縮秒 時基發(fā)生與輸出裝置"所發(fā)出時基音的每兩次聲響（例如"嘟"聲)之間的時間間隔T都是略 小于1秒的，故稱為縮秒時基音，T值的調(diào)節(jié)范圍是0.80秒至0.98秒。根據(jù)我們的經(jīng)驗，參加 中考的初中畢業(yè)生選擇T=0.91秒進行練習為最佳值。
[0006] 如果跳繩者在開始跳繩的同時開啟跳繩手柄上的電源啟動和開關，手柄上的"縮 秒時基發(fā)生與輸出裝置"開始發(fā)出較高聲頻的"嘟..嘟..嘟的時基音，兩聲"嘟"音之間 的時間間隔為Τ，被舞動的跳繩繩子在空中發(fā)出的風聲"呼..呼..呼或者擊地的聲音 "噠..噠..噠作為實時跳繩次數(shù)η的計數(shù)信號，如果實時跳繩縮秒頻率用f'表示，則f' = n/T;那么實時跳繩縮秒頻率f'就等于兩個"嘟"音之間的"呼....呼.或者"噠..噠.. 噠的聲音次數(shù)η。一分鐘跳繩應盡量保持勻速跳繩，在勻速跳繩的情況下"縮秒目標頻 率"如果用F'表示，則F'=Q/60T[次/秒]=Ν/Τ[次/秒]，式中的Ν是時間Τ內(nèi)的跳次數(shù)，Τ的數(shù)值 不必代入。每次練習跳繩開始后，聽清楚手柄告知的實時頻率f'的數(shù)值，由于f'=n/TjEf 調(diào)整到f'=F'，即為n=N，勻速跳繩，盡量不泮繩，每次跳繩時間不一定要求跳完1分鐘，要由 少到多，逐漸增長。本實用新型解決了中小學生在自我練習一分鐘跳繩運動中的速度控制 難題，也保持了學校和家長可以接受的價格，一般初中學生正確使用此手柄練習跳繩，每周 三至四次，每次十五至二十分鐘，兩個月內(nèi)能夠穩(wěn)定達到或超過180 [次/分]的目標成績。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本實用新型的能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄的一較佳實施例的 機械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 圖2是本實用新型的能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄的一較佳實施例的 電路框圖。
[0009] 圖3是本實用新型的能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄的一較佳實施例的 增加及改動部分的電原理圖。
【具體實施方式】
[0010] 以下通過一較佳具體實施例說明本實用新型的實施方式，請同時參見附圖：
[0011] 圖1是本實用新型的能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄的一較佳實施例的 機械結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，它包括下列主要部件:跳繩手柄塑料殼殼體01、殼腔02、安全 腔03、帶鎖安全門05、在印刷電路板(PCB)06上的電路、在印刷電路板06上的發(fā)光二極管07 和光電轉(zhuǎn)換三極管08、遮光罩09、連接塑料跳繩的轉(zhuǎn)軸10、后軸承11、鑲嵌在轉(zhuǎn)軸一側(cè)上的 小反光鏡12、前軸承13、跳繩聯(lián)接孔14、電池盒位置15、充電用USB插口等，可以概括為三部 分:手柄殼、電路、連接塑料跳繩的轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)。跳繩手柄塑料殼殼體01是基本上按1:1大小繪 制的手柄縱向剖面圖，它可以容納所需要的機械電子電器元器件，而其外形要符合人體工 程設計原則；殼腔02是機動空間也作為電子元器件散熱的空氧流動空間，安全腔03是用來 安裝本實用新型所特有的"縮秒時基發(fā)生器"的時基微調(diào)半固定旋扭及本手柄中其他需要 保護的開關按鈕等，印刷電路板(PCB)06是本實用新型的電子，電器元器件及其連結(jié)電路的 物理載體，其中的電子元器件可以采用中小規(guī)模(TTL電路)或者大規(guī)模(CMOS)集成電路，電 路一般采用多層電路板表面安裝工藝;其大部分電路集中在印刷電路板06上，少量元件、部 件或組件要根據(jù)操作使用的需要以小塊PCB的形式安裝在其它位置，這些小塊PCB，在圖1中 也未示出，例如顯示并記錄一分鐘跳繩次數(shù)的數(shù)碼管或液晶屏及其驅(qū)動譯碼電路的小塊 PCB，要安裝在跳繩手柄殼體頭部的窗口里，以便于觀察；圖1右下方的園圈內(nèi)示出的是由發(fā) 光二極管07、光電轉(zhuǎn)換三極管08、遮光罩09、鑲嵌在轉(zhuǎn)軸一側(cè)上的小反光鏡12、構(gòu)成的光路 放大圖。在按下啟動開關的同時跳繩開始，發(fā)光二極07導通開始發(fā)光，所發(fā)出的光線通過鑲 嵌在轉(zhuǎn)軸上的小反光鏡12照射到光電轉(zhuǎn)換三極管08的柵極上轉(zhuǎn)換成電脈沖進入計數(shù)電路， 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動一圈，即跳繩一次就有一個電脈沖輸入到三位跳繩次數(shù)計數(shù)譯碼顯示電路，跳繩 次數(shù)顯示在數(shù)碼顯示管或液晶屏上。
[0012] 圖2示出了本實用新型的能告之實時跳繩縮秒的數(shù)顯跳繩手柄的一較佳的實施例 的電路圖框圖，它表明電路由三部分組成:三位光電轉(zhuǎn)換跳繩次數(shù)計數(shù)顯示電路41、相對固 定置數(shù)倒計時電路42、縮秒時基發(fā)生及輸出裝置43、43是本實用新型與現(xiàn)有技術中的跳繩 手柄相比較增加的部分。相對固定置數(shù)倒計時電路42是一個對秒脈沖進行減法計數(shù)的計數(shù) 器，對于作為一分鐘跳繩用跳繩手柄其被減數(shù)被預先相對固定設置為一分鐘（即60秒）。當 跳繩者按下啟動開關，同時開始跳繩，相對固定置數(shù)倒計時電路42就開始做減法。（計數(shù)/計 數(shù)結(jié)束并保持)控制信號改變成低電平，使三位光電轉(zhuǎn)換跳繩次數(shù)計數(shù)顯示電路41以及縮 秒時基發(fā)生及輸出裝置43開始工作，三位光電轉(zhuǎn)換跳繩次數(shù)計數(shù)電路41的工作是對跳繩次 數(shù)進行加計數(shù)并將計數(shù)結(jié)果顯示在數(shù)碼管或顯示屏上，縮秒時基發(fā)生及輸出裝置43輸出略 小于一秒(例如〇. 91秒，即T=0.91秒)的時基音。按下啟動開關的同時，跳繩者也開始舞動手 柄帶動繩子進行跳繩，繩子順利舞動一圈是跳繩一次，在時間間隔Τ=0.91秒的時間內(nèi)，如果 能順利跳繩2次即η=2;那么他的實時跳繩縮秒頻率f'=2/T[次/秒]，在訓練有素的跳繩者的 記憶中，如果縮秒目標頻率F'=3/T[次/秒]，他就會主動調(diào)整跳繩次數(shù)n，使n=3次，即達到實 時跳繩縮秒頻率等於跳繩目標縮秒頻率f'=F'=3/T[次/秒]。以這個頻率勻速跳繩一分鐘 (60秒），他的一分鐘跳繩成績就是197[次/分]，這明顯地超過了需要達到的考試成績180 [次/分]，超過的跳繩次數(shù)是作為機動跳繩數(shù)預留的。
[0013] 圖3是以中小規(guī)模集成電路元器件為基礎示出的相對固定置數(shù)倒計時電路42以及 縮秒時基發(fā)生與輸裝置43的內(nèi)部電原理圖，圖中高位減法計數(shù)器422與低位減法計數(shù)器423 都按8421碼對由"秒脈沖發(fā)生器425"串行輸入的秒脈沖信號進行減計數(shù)，每一位減法計數(shù) 器的"Q-"是它的并行輸入出端，此輸出端的有用數(shù)碼輸出到輔助控制器，轉(zhuǎn)換成一對互 補控制信號"Q"、"髮'輸出是倒計時電路的內(nèi)部狀態(tài)控制信號，"Q"是(計數(shù)/計數(shù)結(jié)束 并保持)控制信號，"Q"輸出至三位光電轉(zhuǎn)換跳繩次數(shù)計數(shù)顯示電路41以及縮秒時基發(fā)生及 輸出裝置43，這兩部分電路41與43同時開始工作，同時自動停止工作?？s秒時基發(fā)生器及輸 出裝置43另有手動開關，可以在需要時手動關閉之。
[0014]每一位減法計數(shù)器422與423的"D--"并行輸入端是被減數(shù)預置數(shù)端，在高位減法 計數(shù)器422的被減數(shù)預置數(shù)端相對固定置入用二進制數(shù)碼寫成8421的碼數(shù)"0110" 即十進制數(shù)"6"，在低位減法計數(shù)器423的被減數(shù)預置數(shù)端"D-"相對固定置入用二進制數(shù) 碼寫成的"842Γ碼數(shù)"0000"即十進制度數(shù)"0"，合起來即預置入"60"秒作為被減數(shù)；當此 被減數(shù)被減完時就是預置的時間一分鐘用完，減法計數(shù)器的兩個并行輸出端"Q"的有 用信號進入輔助控制器使其輸出端"Q"輸出（計數(shù)結(jié)束并保持)的低電位信號至三位光電轉(zhuǎn) 換跳繩次數(shù)計數(shù)顯示器41，使其停止計數(shù)并保持顯示的跳繩次數(shù)，同時縮秒時基輸出裝置 43也停止發(fā)音。上述被減數(shù)預置數(shù)"D-"相對固定置入用二進制數(shù)碼寫成的8421碼數(shù) "0110" "0000"中的"0"與地線固定連結(jié)，"Γ與電源電位點固定連接;相對固定的含義是由 生產(chǎn)廠商對電路中的有關參數(shù)，配置不同的元器件，使用者不能擅自改變，只有產(chǎn)品校驗單 位授權的部門才能根據(jù)產(chǎn)品購買使用者的要求更改，并登記備案。
[0015]在本實用新型具體實施例中的電路圖圖3是以中小規(guī)模集成電路為基礎示出的， 目的是為了較詳細、準確地說明電路結(jié)構(gòu)和工作原理，但是，這并不表示本實用新型只能以 中小規(guī)模集成電路為基礎實現(xiàn)。本實用新型完全可以以現(xiàn)有電子技術中的CMOS大規(guī)模集成 電路加液晶顯示屏，或者以目前已大規(guī)模生產(chǎn)的定制引線電子鐘表芯片等為基礎實現(xiàn)，由 于大規(guī)模集成電路目前我國已經(jīng)能夠自己設計生產(chǎn)，只要有足夠的批量定貨，其整體電路 價格與由中小規(guī)模集成電路構(gòu)成的整體電路在價格上相差不多。
【主權項】
1. 一種能告知實時跳繩縮秒頻率的數(shù)顯跳繩手柄，由下列三部分組成：手柄殼體、電 路、連接塑料跳繩的轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)；其特征在于：電路中設置了"縮秒時基發(fā)生與輸出裝置"，其 中縮秒時基發(fā)生器由時基集成電路加精密微調(diào)阻容電路構(gòu)成，縮秒時基發(fā)生器產(chǎn)生的時基 電信號加到蜂鳴器上轉(zhuǎn)換成相應的時基音信號輸出，蜂鳴器的低電位端連接到"相對固定 置數(shù)倒計時電路"的低電平有效控制端Q上，"縮秒時基發(fā)生與輸出裝置"連接電源的連線中 間設有一只手動開關;所述"縮秒時基發(fā)生與輸出裝置"所發(fā)出時基音的每兩次聲響之間的 時間間隔T都是略小于1秒的，故稱為縮秒時基音，T值的調(diào)節(jié)范圍是0.80秒至0.98秒，如果 實時跳繩縮秒頻率用f '表示，則f ' =n/T;那么實時跳繩縮秒頻率f '就等于兩個"嘟"音之間 的"呼..呼..呼或者"_ ..噠的聲音次數(shù)η。
【文檔編號】A63B5/20GK205667696SQ201521044609
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年12月15日
【發(fā)明人】裴建華, 裴馭力, 裴心怡
【申請人】裴建華