一种激励式自动计时计数跳绳装置的制作方法

本发明属于体育用品技术领域，涉及一种激励式自动计时计数跳绳装置，特别是一种由跳绳者操纵启动计时计数模式、计时完毕时能发出提示音的自动计数的跳绳装置，能分阶段播放音乐或语音激励跳绳者。

背景技术：
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跳绳运动是一种人们经常从事的体育运动项目之一，可以锻炼人体的速度和耐力，同时锻炼人体的协调能力，能够手脚并用；跳绳者通过使用跳绳工具完成跳绳运动。有时跳绳过程中需要进行计数以衡量活动量或在跳绳者之间进行比较，然而现有的跳绳在使用时需要人们自行计数，这一方面分散了跳绳者的注意力，另一方面人们也容易数错；跳绳运动也是中小学生体育考试中的一个项目，传统的跳绳考试都是一个学生跳，另一个监考人在计时的同时对其跳绳个数进行计数，监考人一旦受到外界的干扰或者想着其他的事情，很容易忘了之前的计数，造成计数错误，影响考生考试的成绩，这种方式也容易作弊，造成考试成绩的不公平；另外，跳绳在转动过程中，由于绳子在跳绳手柄内转动不灵活造成绳子打圈，绳子中间位置每次与地面碰撞后，在地面的作用力下也容易打圈，影响正常使用。申请号为CN201620808369.X的中国专利公开了一种自动计时计数式跳绳装置，但是该装置在使用过程中，传感器与旋转块的斜面探测点接触、摩擦，使用寿命有限，并且不能提供激励式语音，对于部分跳绳者来说，特别是小学生及儿童，跳绳是一件枯燥的事情，若根据跳绳者的特点增加音乐功能或者激励语音，能增加跳绳运动的趣味性，提高跳绳者的运动积极性。因此，寻求设计一种自动计时计数的跳绳装置，将计时计数装置安装在跳绳手柄内，在手柄上设置按钮，在开始跳绳的同时由跳绳者自己按下按钮进行计时计数，节省人力，提高计数准确性，在手柄内设置轴瓦和旋转盘，同时在绳子中间位置设置塑料环，减少绳子在转动过程中打圈；在手柄中设置音乐或激励语音存储模块和微处理器，设置语音播放程序，根据设置的阶段播放音乐，提高跳绳运动的趣味性。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种激励式自动计时计数跳绳装置，以克服跳绳检测中人工计时计数方法不准确、费时费力的问题，解决现有跳绳在使用过程中因转动容易造成绳子打圈的问题，改善跳绳过程枯燥无趣的问题。

为了实现上述发明目的，本发明涉及的激励式自动计时计数跳绳装置，其主体结构包括凹槽、跳绳固定棱、跳绳、轴瓦、第一手柄、第二手柄、PLC控制器、时间调节键、按钮、蜂鸣器、显示器、旋转盘、边缘档环、发光器罩、发光器、接收器罩、接收器、通光孔、电池、显示器窗口、显示器盖、按钮通过孔、旋转块、圆柱、橡胶环、数码管、集成线路、微处理器、控制程序、音乐存储模块和扬声器；旋转块为实心的喇叭形结构，其大端面的中心位置固定设置有圆柱，旋转块的小端面的中心设有直径为5～10mm的凹槽，凹槽处设有跳绳固定棱，线状结构的跳绳的两端分别穿过并固定在两个旋转块的跳绳固定棱上；两个轴瓦分别安装在中空结构的第一手柄和第二手柄的端部内，两个旋转块分别安装在两个轴瓦内，旋转块相对轴瓦自由转动；圆柱的另一端与旋转盘的中心相连，旋转盘为圆盘型薄板结构，旋转盘上开有通光孔，通光孔的大小为旋转盘的直径的四分之一，距离旋转盘两端面2mm位置，分别设置有安装在第一手柄和第二手柄内壁上的大小相同的发光器罩和接收器罩，发光器罩的开口和接收器罩的开口相对放置，贴有遮光材料的发光器罩和接收器罩内分别设置有发光器和接收器，发光器和接收器的安装位置与通光孔的中心在一条直线上；贴有遮光材料的旋转盘的直径大小能完全挡住发光器罩和接收器罩的开口，保证完全隔断发光器和接收器之间的信号传递；旋转盘的两侧面上设置有边缘档环，边缘档环的位置在发光器罩和接收器罩的外侧，边缘档环的高度能挡住发光器罩和接收器罩与旋转盘之间的缝隙，从而保证外面的光不会照射到发光器罩和接收器罩内；显示器的数字显示为数码管显示结构，PLC控制器分别与时间调节键、按钮、蜂鸣器、显示器、发光器和接收器之间电信息连接并组成计时计数装置，计时计数装置与电池之间电连接并实现对用电元件的统一供电；在第一手柄上开有显示器窗口，透明硬质塑料制成的显示器盖与显示器窗口的一边相连接，显示器盖能够沿连接处转动，显示器盖密闭式扣合在显示器窗口上，显示器盖与第一手柄的外形轮廓匹配形成完整手柄曲面，在第一手柄上靠近显示器窗口的位置处开有按钮通过孔，按钮穿过按钮通过孔并高出第一手柄外轮廓3mm；跳绳的中间部分套有6～12个橡胶环，橡胶环能相对跳绳自由转动；显示器上的数码管分别通过集成线路与微处理器之间电信息连接，微处理器分别与音乐存储模块、扬声器之间电信息连接，音乐存储模块内存储3～10条音乐或激励语音，音乐存储模块设置有外设USB接头，便于进行音乐或语音的更新；微处理器内设置控制程序，控制程序根据跳绳装置计数过程中的数码管的显示情况，在数码管显示的不同阶段控制音乐或语音的接通和播放；当微处理器接收集成线路传递的数码管显示信息后，按照设定的控制程序，控制接通并播放音乐存储模块内对应的音乐或语音条目，通过分阶段播放激励语音，使跳绳者特别是幼儿儿童受到鼓励或产生好奇，增加跳绳运动的趣味性；集成线路、微处理器、音乐存储模块和扬声器安装在手柄内。

本发明在实现自动计时计数式跳绳的具体步骤为：先打开显示器盖，调节时间调节键增减时间，对计时计数装置进行时间设定；再扣合显示器盖，跳绳者双手分别握住第一手柄和第二手柄，拇指放在按钮上；当跳绳比赛或测试开始时，双手摇动第一手柄和第二手柄使跳绳开始转动，同时拇指按下按钮，计时计数装置开始计时计数，跳绳每摇动一圈，旋转块在第一手柄内转动一圈，同时旋转块带动旋转盘转动一圈；当旋转盘的通光孔转到发光器和接收器开口位置时，发光器和接收器的安装位置与通光孔的中心在一条直线上，接收器接收到发光器发出的信号；当通光孔转过发光器和接收器开口位置时，旋转盘的盘体挡住发光器发出的信号，旋转盘每旋转一周，接收器接收一个周期性信号，并将信号传递给PLC控制器，完成计数；当计时时间结束时，PLC控制器控制计时计数装置停止计数工作，同时控制蜂鸣器发出提示音，跳绳者停止跳绳动作，记录显示器上的计数值，再次按动按钮，PLC控制器控制计时计数装置清零复位，完成自动计时计数过程；跳绳与地面碰撞时，通过跳绳上的橡胶环直接与地面碰撞摩擦，跳绳相对于橡胶环自由转动，避免跳绳打圈；在跳绳装置计数过程中，当显示器的十位数显示为1且个位数显示为0时，微处理器控制接通播放音乐存储模块的第一条音乐或语音；当显示器的十位数显示为2且个位数显示为0时，微处理器接收集成线路传递的数码管信息后，控制接通播放音乐存储模块的第二条音乐或语音；当显示器的十位数显示为3且个位数显示为0时，微处理器接收集成线路传递的数码管信息后，控制接通播放音乐存储模块的第三条音乐或语音，依次类推；在显示器的个位数显示为0、十位数或百位数为整数时，微处理器接收集成线路传递的数码管信息后，控制接通播放音乐存储模块的对应音乐或语音条目。

本发明与现有技术相比，采用带有蜂鸣器的计时器，计时完毕时发出提示音，在把手上设置计时计数启动按钮，节省人力，提高计时计数的准确性；在把手内设置旋转盘，在绳子中间部位设置塑料环减少绳子在转动过程中打圈；设置微处理器和音乐存储模块，分阶段发出激励语音，增加跳绳运动的趣味性；其结构设计简单，便于操作，使用方便，应用环境友好。

附图说明：

图1是本发明的整体结构原理示意图。

图2是本发明的第一手柄的剖面结构原理示意图。

图3是本发明的旋转盘的结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的激励式自动计时计数跳绳装置，其主体结构包括：凹槽1、跳绳固定棱2、跳绳3、轴瓦4、第一手柄5、第二手柄6、PLC控制器7、时间调节键8、按钮9、蜂鸣器10、显示器11、旋转盘12、边缘档环13、发光器罩14、发光器15、接收器罩16、接收器17、通光孔18、电池19、显示器窗口20、显示器盖21、按钮通过孔22、旋转块23、圆柱24、橡胶环25、数码管26、集成线路27、微处理器28、控制程序29、音乐存储模块30和扬声器31；旋转块23为实心的喇叭形结构，其大端面的中心位置固定设置有圆柱24，旋转块23的小端面的中心设有直径为5～10mm的凹槽1，凹槽1处设有跳绳固定棱2，线状结构的跳绳3的两端分别穿过并固定在两个旋转块23的跳绳固定棱2上；两个轴瓦4分别安装在中空结构的第一手柄5和第二手柄6的端部内，两个旋转块23分别安装在两个轴瓦4内，旋转块23相对轴瓦4自由转动；圆柱24的另一端与旋转盘12的中心相连，旋转盘12为圆盘型薄板结构，旋转盘12上开有通光孔18，通光孔18的大小为旋转盘12的直径的四分之一，距离旋转盘12两端面2mm位置，分别设置有安装在第一手柄5和第二手柄6内壁上的大小相同的发光器罩14和接收器罩16，发光器罩14的开口和接收器罩16的开口相对放置，贴有遮光材料的发光器罩14和接收器罩16内分别设置有发光器15和接收器17，发光器15和接收器17的安装位置与通光孔18的中心在一条直线上；贴有遮光材料的旋转盘12的直径大小能完全挡住发光器罩14和接收器罩16的开口，保证完全隔断发光器15和接收器17之间的信号传递；旋转盘12的两侧面上设置有边缘档环13，边缘档环13的位置在发光器罩14和接收器罩16的外侧，边缘档环13的高度能挡住发光器罩14和接收器罩16与旋转盘12之间的缝隙，从而保证外面的光不会照射到发光器罩14和接收器罩16内；显示器11的数字显示为数码管26显示结构，PLC控制器7分别与时间调节键8、按钮9、蜂鸣器10、显示器11、发光器15和接收器17之间电信息连接并组成计时计数装置，计时计数装置与电池19之间电连接并实现对用电元件的统一供电；在第一手柄5上开有显示器窗口20，透明硬质塑料制成的显示器盖21与显示器窗口20的一边相连接，显示器盖21能够沿连接处转动，显示器盖21密闭式扣合在显示器窗口20上，显示器盖21与第一手柄5的外形轮廓匹配形成完整手柄曲面，在第一手柄5上靠近显示器窗口20的位置处开有按钮通过孔22，按钮9穿过按钮通过孔22并高出第一手柄5外轮廓3mm；跳绳3的中间部分套有6～12个橡胶环25，橡胶环25能相对跳绳3自由转动；显示器11上的数码管26分别通过集成线路27与微处理器28之间电信息连接，微处理器28分别与音乐存储模块30、扬声器31之间电信息连接，音乐存储模块30内存储3～10条音乐或激励语音，音乐存储模块30设置有外设USB接头，便于进行音乐或语音的更新；微处理器28内设置控制程序29，控制程序29根据跳绳装置计数过程中的数码管26的显示情况，在数码管26显示的不同阶段控制音乐或语音的接通和播放；当微处理器28接收集成线路27传递的数码管26显示信息后，按照设定的控制程序29，控制接通并播放音乐存储模块30内对应的音乐或语音条目，通过分阶段播放激励语音，使跳绳者特别是幼儿儿童受到鼓励或产生好奇，增加跳绳运动的趣味性；集成线路27、微处理器28、音乐存储模块30和扬声器31安装在手柄内。

本实施例实现自动计时计数式跳绳的具体步骤为：先打开显示器盖21，调节时间调节键8增减时间，对计时计数装置进行时间设定；再扣合显示器盖21，跳绳者双手分别握住第一手柄5和第二手柄6，拇指放在按钮9上；当跳绳比赛或测试开始时，双手摇动第一手柄5和第二手柄6使跳绳3开始转动，同时拇指按下按钮9，计时计数装置开始计时计数，跳绳3每摇动一圈，旋转块23在第一手柄5内转动一圈，同时旋转块23带动旋转盘12转动一圈；当旋转盘12的通光孔18转到发光器15和接收器17开口位置时，发光器15和接收器17的安装位置与通光孔18的中心在一条直线上，接收器17接收到发光器15发出的信号；当通光孔18转过发光器15和接收器17开口位置时，旋转盘12的盘体挡住发光器15发出的信号，旋转盘12每旋转一周，接收器17接收一个周期性信号，并将信号传递给PLC控制器7，完成计数；当计时时间结束时，PLC控制器7控制计时计数装置停止计数工作，同时控制蜂鸣器10发出提示音，跳绳者停止跳绳动作，记录显示器11上的计数值，再次按动按钮9，PLC控制器7控制计时计数装置清零复位，完成自动计时计数过程；跳绳3与地面碰撞时，通过跳绳3上的橡胶环25直接与地面碰撞摩擦，跳绳3相对于橡胶环25自由转动，避免跳绳3打圈；在跳绳装置计数过程中，当显示器11的十位数显示为1且个位数显示为0时，微处理器28控制接通播放音乐存储模块30的第一条音乐或语音；当显示器11的十位数显示为2且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的第二条音乐或语音；当显示器11的十位数显示为3且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的第三条音乐或语音，依次类推；在显示器11的个位数显示为0、十位数或百位数为整数时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的对应音乐或语音条目。

实施例2：

本实施例涉及的激励式自动计时计数跳绳装置，其主体结构同实施例1，其音乐存储模块30中存储六条激励语音，第一条内容为“哇，你真棒！”，第二条内容为“你的表现很不错，加油哦！”，第三条内容为“你是跳绳小高手，继续努力！”，第四条内容为“继续坚持，你能行！”，第五条内容为“你还可以跳得更好！”；第六条内容为“你是跳绳能手了，可以争当冠军，再努力！”；在微处理器28内设置控制程序29，当显示器11的十位数显示为1且个位数显示为0时，微处理器28控制接通播放音乐存储模块30的第一条激励语音；当显示器11的十位数显示为2且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的第二条激励语音；当显示器11的十位数显示为3且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的第三条激励语音，当显示器11的十位数显示为4且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的第四条激励语音，当显示器11的十位数显示为5且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通播放音乐存储模块30的第五条激励语音；当显示器11的十位数显示大于等于6且个位数显示为0时，微处理器28接收集成线路27传递的数码管26信息后，控制接通反复播放音乐存储模块30的第六条激励语音。

对小学生或儿童采用本实施例的跳绳装置和没有采用本实施例的跳绳装置的情况进行比较，他们的跳绳积极性和愿意继续尝试跳绳的主动性增加5～10倍。