一種智能健身腰帶電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電路結構，特別是一種智能健身腰帶電路。本實用新型提供的智能健身腰帶電路通過設置壓力傳感器，通過檢測用戶的腰腹壓力變化判斷用戶是否處于自主收腹狀態(tài)，當檢測到用戶在不自覺的情況下發(fā)生松腹時，通過震動或者APP的方式通知警告用戶；通過本方案的應用，讓用戶始終通過自主用力保持收腹健身狀態(tài)。同時本實用新型還可通過溫度傳感器提供體溫檢測，通過陀螺儀/加速度計提供運動量、計步檢測；本方法提供的電路結構簡單、功耗低，且整體輕便，易于集成攜帶。
【專利說明】
一種智能健身腰帶電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及電路結構，特別是一種智能健身腰帶電路。
【背景技術】
[0002]得益于微型電子芯片技術的成熟發(fā)展，以及互聯(lián)網(wǎng)智能化概念的提出，目前許多電子裝置、傳感器體積大幅縮小，人們可將其運用到各類日常穿戴用品中，監(jiān)測用戶的生理數(shù)據(jù)，并切實有效的為用戶提供各類便利服務，所以智能穿戴設備形成一個熱潮。
[0003]傳統(tǒng)的腰帶通常只提供束縛衣物以及裝飾之用，其功能較為單一，同時，隨著人們生活水平的提高，人們對健康的需求也越來越高，健身塑形已經(jīng)越來越被人們大眾所接受，如，眾所周知的是，想要擁有平坦、具有優(yōu)美線條的腹部，最簡單的也最有效的動作就是隨時隨地保持收腹狀態(tài)，這一概念已逐漸深入人心，很多民眾都希望能夠通過隨時隨地收腹來達到健身塑形的目的，但是部分人無法做到“保持收腹”，原因就是身體會無意識的松弛；人們急需一種可以時刻監(jiān)測自己是否保持收腹的智能腰帶。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對現(xiàn)有普通腰帶無法為健身活動日益增加的人們提供更多支持的問題，提供一種適用于為佩戴者提供身體機能監(jiān)測(如是否收腹)的智能腰帶電路。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0006]—種智能健身腰帶電路，包括主控模塊、陀螺儀、加速度計、存儲模塊、無線傳輸模塊、溫度傳感器、壓力傳感器、充電電池、電池管理模塊以及震動電機；
[0007]所述陀螺儀、加速度計、存儲模塊、溫度傳感器、無線傳輸模塊、溫度傳感器、壓力傳感器、充電電池均與所述主控模塊連接;所述電池管理模塊與所述充電電池連接；
[0008]所述壓力傳感器為一個以上并均勻設置在所述健身腰帶與人體接觸一面；
[0009]所述壓力傳感器與主控模塊之間設置有信號處理電路，所述信號處理電路包括依次連接的第一放大電路、第二放大電路、電壓跟隨電路及AD轉(zhuǎn)換電路。
[0010]進一步的，所述智能健身腰帶電路還包括調(diào)試接口電路，所述調(diào)試接口電路與所述主控電路連接。
[0011 ]進一步的，所述無線傳輸模塊為藍牙模塊。
[0012]進一步的，所述壓力傳感器為PVDF壓電傳感器，其一端與負電源驅(qū)動連接，另一端與所述第一放大電路的負接入端連接。
[0013]進一步的，所述壓力傳感器為FSR壓力傳感器，其一端與電源連接，另一端與所述第一放大電路的正接入端連接。
[0014]進一步的，所述智能健身腰帶電路還包括LED模塊，所述LED模塊與所述主控模塊連接。
[0015]進一步的，所述智能健身腰帶電路還包括按鍵電路，所述按鍵電路與所述主控模塊連接。
[0016]進一步的，所述智能健身腰帶電路還包括無線充電模塊，所述無線充電模塊與所述電池管理模塊連接。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的智能健身腰帶電路通過設置壓力傳感器，通過檢測用戶的腰腹壓力變化判斷用戶是否處于自主收腹狀態(tài)，當檢測到用戶在不自覺的情況下發(fā)生松腹時，通過震動或者APP的方式通知警告用戶;通過本方案的應用，讓用戶始終通過自主用力保持收腹健身狀態(tài)。
[0018]同時本實用新型還可通過溫度傳感器提供體溫檢測，通過陀螺儀/加速度計提供運動量、計步檢測;本方法提供的電路結構簡單、功耗低，且整體輕便，易于集成攜帶。
【附圖說明】

[0019]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型中信號處理電路框圖。
[0021]圖3是本實用新型具體實施例中溫度傳感器電路圖。
[0022]圖4是本實用新型具體實施例中調(diào)試接口電路電路圖。
[0023]圖5是本實用新型具體實施例中藍牙模塊電路圖。
[0024]圖6是本實用新型具體實施例中陀螺儀/加速度計電路圖。
[0025]圖7是本實用新型具體實施例中按鍵電路電路圖。
[0026]圖8是本實用新型具體實施例中震動電機電路圖。
[0027]圖9是本實用新型具體實施例中存儲模塊電路圖。
[0028]圖10是本實用新型具體實施例中無線充電模塊接收模塊電路圖。
[0029]圖11是本實用新型具體實施例中電池管理模塊電路圖。
[0030]圖12是本實用新型具體實施例中信號處理電路電路圖。
[0031]圖13是是本實用新型具體實施例中壓力傳感器電源驅(qū)動電路。
[0032]圖14是本實用新型具體實施例中主控模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0034]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0035]實施例1:如圖1至圖14所示，本實施例提供一種智能健身腰帶電路，包括主控模塊
1、陀螺儀/加速度計2(即，本實施例中，所述陀螺儀和加速度計是集成在同一芯片中，其可同時完成陀螺儀及加速度計的功能)、存儲模塊3、無線傳輸模塊4、溫度傳感器6、壓力傳感器8、充電電池10、電池管理模塊11以及震動電機5;
[0036]所述陀螺儀/加速度計2、存儲模塊3、無線傳輸模塊4、溫度傳感器6、壓力傳感器8、充電電池10均與所述主控模塊I連接；
[0037]所述壓力傳感器8為一個以上并均勻設置在所述健身腰帶與人體接觸一面;本實施例中，所述壓力傳感器8為兩個。
[0038]如圖1、圖2、圖12所示，所述壓力傳感器8與主控模塊I之間設置有信號處理電路7，所述信號處理電路7包括依次連接的第一放大電路、第二放大電路、電壓跟隨電路及AD轉(zhuǎn)換電路;第一放大電路、第二放大電路用于將傳感器信號放大，電壓跟隨電路用于減小輸出阻抗。
[0039]所述眼里傳感器用于測量腹部壓力，判斷用戶收腹狀態(tài);所述溫度傳感器6用于測量體溫;所述加速度計用于計算用戶運動量;所述震動電機5用于向用戶發(fā)出震動提示;所述存儲模塊3用于存儲所述溫度傳感器6、壓力傳感器8、陀螺儀、加速度計采集的用戶數(shù)據(jù)。本實施例中，所述無線傳輸模塊4為藍牙模塊，其負責將存儲模塊3中存儲的數(shù)據(jù)傳輸至手持智能設備端;手持智能設備例如可以是，智能手機或平板電腦，智能手機及平板電腦中應設置有與本產(chǎn)品配套的APP，用戶可通過該APP查詢自身的相關數(shù)據(jù)。
[0040]本實施例中，所述智能健身腰帶電路還包括如圖4所示的調(diào)試接口電路，所述調(diào)試接口電路與所述主控電路連接，用于用戶直接對電路參數(shù)進行調(diào)試。
[0041 ] 一些實施例中，所述壓力傳感器8為PVDF壓電傳感器，當眼里傳感器是PVDF壓電傳感器時，其一端與負電源驅(qū)動連接，另一端與所述第一放大電路的負接入端連接;PVDF壓電傳感器厚度小于0.5mm，能夠很好的貼合檢測面，其通過將感受到的壓力變化轉(zhuǎn)化為電阻值的變化，信號處理電路7通過檢測該電阻值的變化將其轉(zhuǎn)化為壓力變化值。而另外一些實施例中，所述壓力傳感器8為FSR壓力傳感器8，當壓力傳感器8為FSR壓力傳感器8時，其一端與電源連接，另一端與所述第一放大電路的正接入端連接。應注意的是，同一實施方式中，只可選用兩種壓力傳感器8中的一種使用，圖12中僅為表示兩種壓力傳感器8的安裝位置，不代表可同時使用兩種傳感器。在實際應用中，不管是應用PVDF壓電傳感器還是FSR壓力傳感器8，其使用過程都是相同的，如，由于不同的用戶具有不同的腰圍，因此當用戶初次帶上本實施例提供的智能腰帶時，需先對其進行標定，即用戶需先收腹以設定收腹狀體的壓力標準值，再放松，設定放松狀態(tài)的壓力標準值，從而讓腰帶主控模塊I獲得兩種不同狀態(tài)的壓力標本；當設定完成后，一旦用戶從收腹狀態(tài)放松，壓力傳感器8感受到了壓力增大(用戶放松時對腰帶的壓力增大)超過設定閾值，則表明用戶腹部沒有收緊，此時，腰帶電路通過震動或者手機APP向用戶發(fā)出警報，以提示用戶回復收緊腹部狀態(tài)，從而起到監(jiān)測用戶收腹鍛煉的目的。
[0042]—些實施例中，所述智能健身腰帶電路還包括LED模塊13，所述LED模塊13與所述主控模塊I連接，該LED模塊13可以選用LED顯示模塊，也可以根據(jù)需要選用LED燈，其用于指示腰帶電路的開關狀態(tài)、藍牙連接狀態(tài)、休眠及激活狀態(tài)等。
[0043]所述智能健身腰帶電路還可選的包括如圖7所示的按鍵電路9，所述按鍵電路9與所述主控模塊I連接，其用于開關機即手動喚醒處于休眠狀態(tài)的腰帶電路;在不包括按鍵電路9的實施例中，用戶也可通過制定頻率及制定次數(shù)的敲擊開關或喚醒休眠狀態(tài)的腰帶電路。
[0044]進一步的，所述智能健身腰帶電路還包括如圖10所示的無線充電模塊12(圖10展現(xiàn)的為與主控模塊I集成在一起的接收模塊)，所述無線充電模塊12與所述電池管理模塊11連接;所述無線充電模塊12中的外部功率部分采用低內(nèi)阻的MOSFET，搭建全橋開關電路，直流電源通過LC全橋串聯(lián)諧振，轉(zhuǎn)換成高頻電磁波，使電能穿透產(chǎn)品外殼達到內(nèi)部接收模塊匯總的電源接收線圈，接收線圈接收該高頻電磁波，并通過將其整流轉(zhuǎn)換為直流電源供給電池管理模塊11，進而為充電電池10充電。本實施例中外部功率部分采用全橋開關電路使得其對電源電壓要求很低，即使是常見的5V充電寶電源也可完成無線充電。一些實施例中，所述智能健身腰帶同時擁有接觸式充電模塊及無線充電模塊12，而本實施例中，所述智能健身腰帶只包含無線充電模塊12，此時，本方案可做到電路結構與外接完全零實體電氣連接，做到產(chǎn)品的完全防水防汗，同時便于清潔。
[0045]本實施例中，所述電池容量設計為500mAH，其可連續(xù)工作24H以上，待機續(xù)航時間超過兩周，最大充電電路為500mA，電池充電時間在2H以內(nèi)。
[0046]本實施例中，所述加速度計采用MEMS三軸加速度計ADXL345，相對于其他的三軸加速度計，其具有體積小，性能穩(wěn)定的優(yōu)點。而溫度傳感器6采用ADT7301，其同樣具有體積小，精度高等優(yōu)點。正如上文所示，本電路可通過判斷智能進入休眠及激活狀態(tài)，在不需要傳輸數(shù)據(jù)時將無線通信模塊進入休眠狀態(tài)，降低整體功耗，延長續(xù)航時間；用戶可通過按鍵、敲擊或APP等方式喚醒無線通信模塊，獲取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)；同時用戶也可通過上述方式關閉或開啟整體電路。
[0047]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種智能健身腰帶電路，其特征在于，包括主控模塊、陀螺儀、加速度計、存儲模塊、無線傳輸模塊、溫度傳感器、壓力傳感器、充電電池、電池管理模塊以及震動電機； 所述陀螺儀、加速度計、存儲模塊、溫度傳感器、無線傳輸模塊、溫度傳感器、壓力傳感器、充電電池均與所述主控模塊連接;所述電池管理模塊與所述充電電池連接； 所述壓力傳感器為一個以上并均勻設置在所述健身腰帶與人體接觸一面； 所述壓力傳感器與主控模塊之間設置有信號處理電路，所述信號處理電路包括依次連接的第一放大電路、第二放大電路、電壓跟隨電路及AD轉(zhuǎn)換電路。2.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述智能健身腰帶電路還包括調(diào)試接口電路，所述調(diào)試接口電路與所述主控電路連接。3.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述無線傳輸模塊為藍牙模塊。4.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述壓力傳感器為PVDF壓電傳感器，其一端與負電源驅(qū)動連接，另一端與所述第一放大電路的負接入端連接。5.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述壓力傳感器為FSR壓力傳感器，其一端與電源連接，另一端與所述第一放大電路的正接入端連接。6.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述智能健身腰帶電路還包括LED模塊，所述LED模塊與所述主控模塊連接。7.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述智能健身腰帶電路還包括按鍵電路，所述按鍵電路與所述主控模塊連接。8.根據(jù)權利要求1所述的智能健身腰帶電路，其特征在于，所述智能健身腰帶電路還包括無線充電模塊，所述無線充電模塊與所述電池管理模塊連接。
【文檔編號】A61B5/11GK205692293SQ201620644394
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月24日 公開號201620644394.9, CN 201620644394, CN 205692293 U, CN 205692293U, CN-U-205692293, CN201620644394, CN201620644394.9, CN205692293 U, CN205692293U
【發(fā)明人】張 塵, 韓輊, 曾奇, 黃山
【申請人】成都電科創(chuàng)品機器人科技有限公司