一种智能尤克里里指力训练器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及信息技术领域，尤其涉及一种智能尤克里里指力训练器。


背景技术：

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尤克里里(ukulele即夏威夷小吉他)是一种四弦夏威夷的拨弦乐器，发明于葡萄牙盛行于夏威夷，归属在吉他乐器族。由于外形小巧携带方便，又能轻易弹出美妙的音乐，深受人们的喜爱。近年来，尤克里里悄然在国内流行开来，已成为非常热门的休闲乐器，爱好者的数量也在迅速增加。和其他弹拨乐器类似，尤克里里对演奏者的手指灵活性和力量有较高的要求。而目前国内尤克里里爱好者主要是未受过专业训练的女性和儿童群体，通常手指力量相对较弱。一般在学习演奏尤克里里的过程中，演奏者都需要进行手指指力的专项训练。
[0003]
目前市场上销售的手指力量训练器绝大部分如图1所示，由四个按键组成，内部安装有弹簧。训练者通过不断按压按键，从而达到对手指灵活性和力量的训练目的。但是使用者在练习的过程中，通常都是随意按压，无法了解是否达到了训练的目的，对训练的成效也无法掌握，对于有效提升训练效果帮助并不明显。


技术实现要素：

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实用新型目的：针对现有训练器由于无法评估实际训练效果，从而无法达到训练目的问题，本实用新型提出一种智能尤克里里指力训练器。
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技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：
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一种智能尤克里里指力训练器，包括有尤克里里指力训练器本体，还包括有电桥放大电路、单片机和移动设备，所述尤克里里指力训练器本体中每个按键的底部均安装有一个压力传感器，所述压力传感器用于测量对应按键上承受的压力信号，同时每个所述压力传感器均电性连接有一个电桥放大电路，并将所述压力信号通过电桥放大电路进行放大，每个所述电桥放大电路电性连接同一个单片机，并将所述放大后的压力信号均发送至单片机中进行转换，所述单片机通过蓝牙传输模块将转换后的压力信号发送至移动设备中，所述移动设备通过内部安装的软件对转换后的压力信号进行记录和分析。
[0007]
进一步地讲，所述指力训练器还包括有锂电池模块，所述锂电池模块电性连接单片机和蓝牙无线传输模块，为所述指力训练器进行供电。
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进一步地讲，所述电桥放大电路包括有电桥和运算放大电路，所述电桥的一个桥臂电性连接有电阻式压力传感器r
s
，所述电桥的其他三个桥臂分别电性连接有电阻r
b1
、电阻r
b2
和电阻r
b3
，所述电桥的一个输入端电性连接压力传感器的输出端，所述电桥的另一个输入端接地，所述电桥的两个输出端均电性连接运算放大电路的输入端。
[0009]
进一步地讲，所述运算放大电路包括有运算放大器a，所述运算放大器a的反相输入端通过电阻r2电性连接电桥的一个输出端，所述运算放大器a的同相输入端通过电阻 r3电性连接电桥的另一个输出端，同时所述运算放大器a的反相输入端过电阻r1电性连接运
算放大器a的输出端，所述运算放大器a的输出端电性连接单片机的输入端，所述运算放大器a的同相输入端通过电阻r4接地。
[0010]
进一步地讲，所述电阻r
b1
的阻值、电阻r
b2
的阻值和电阻r
b3
的阻值三者相同。
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进一步地讲，所述单片机的内部安装有模拟数字信号转换器，所述模拟数字信号转换器用于将所述放大后的压力信号转换为数字量。
[0012]
进一步地讲，所述单片机通过串行通信模式将所述转换后的压力信号传输至蓝牙传输模块中。
[0013]
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益技术效果：
[0014]
本实用新型利用现有尤克里里指力训练器已有的结构，在四个按键底部分别安装电阻式薄膜压力传感器，从而能够测量每个手指每次按压的力度，并通过蓝牙传输模块传输至移动设备中，通过移动设备内部安装的软件实现对训练情况的记录与分析，同时还能够通过该软件设置训练计划，优化训练效果，进而实现使用者的训练目的。
附图说明
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图1是市售尤克里里指力训练器的示意图；
[0016]
图2是本实用新型智能尤克里里指力训练器的结构原理图；
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图3是本实用新型智能尤克里里指力训练器的纵剖面构造图；
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图4是本实用新型电桥放大电路的电路图；
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图中标号对应的部件名称：
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图中：1、第一按键；2、第二按键；3、第三按键；4、第四按键；5、第一弹簧；6、第二弹簧；7、第三弹簧；8、第四弹簧；9、第一压力传感器；10、第二压力传感器； 11、第三压力传感器；12、第四压力传感器；13、第一电桥放大电路；14、第二电桥放大电路；15、第三电桥放大电路；16、第四电桥放大电路；17、锂电池模块；18、单片机；19、蓝牙传输模块。
具体实施方式
[0021]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
[0022]
实施例1
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参考图2，本实施例提供了一种智能尤克里里指力训练器，该指力训练器包括有一个尤克里里指力训练器本体、四个压力传感器、四个电桥放大电路、一个单片机、一个蓝牙传输模块、一个锂电池模块和一个移动设备。
[0024]
参考图3，图3为本实施例中智能尤克里里指力训练器的纵剖面构造图。在本实施例中，尤克里里指力训练器本体中的第一按键1的底部通过第一弹簧5安装有第一压力传感器9，第二按键2的底部通过第二弹簧6安装有第二压力传感器10，第三按键3的底部通过第三弹簧7安装有第三压力传感器11，第四按键4的底部通过第四弹簧8安装有第四压力传感器12。具体地讲，使用者在使用的过程中，使用四指向下按压第一按键 1、第二按键2、第三
按键3和第四按键4，第一按键1、第二按键2、第三按键3和第四按键4在向下运动的过程中，会压迫第一弹簧5、第二弹簧6、第三弹簧7和第四弹簧8，从而第一弹簧5、第二弹簧6、第三弹簧7和第四弹簧8在压缩的过程中会产生作用力，在此过程中，使用者通过克服该作用力实现对指力训练的目的。同时在按压的过程中，当第一按键1、第二按键2、第三按键3和第四按键4到达最大行程后，会压迫底部安装的第一压力传感器9、第二压力传感器10、第三压力传感器11和第四压力传感器12，第一压力传感器9、第二压力传感器10、第三压力传感器11和第四压力传感器12，从而可以测量得到第一按键1、第二按键2、第三按键3和第四按键4上承受的压力信号。
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其中第一压力传感器9电性连接第一电桥放大电路13，第二压力传感器10电性连接第二电桥放大电路14，第三压力传感器11电性连接第三电桥放大电路15，第四压力传感器12电性连接第四电桥放大电路16，同时第一电桥放大电路13、第二电桥放大电路14、第三电桥放大电路15和第四电桥放大电路16均电性连接单片机18，该单片机 18电性连接锂电池模块17和蓝牙传输模块19，且蓝牙传输模块19也电性连接锂电池模块17。
[0026]
在本实施例中，第一电桥放大电路13、第二电桥放大电路14、第三电桥放大电路 15和第四电桥放大电路16的结构和连接方式均相同，此处以第一电桥放大电路13为例进行具体说明，第二电桥放大电路14、第三电桥放大电路15和第四电桥放大电路16 将不再进行重复阐述。参考图4，第一电桥放大电路13包括有电桥和运算放大电路，其中电桥的一个桥臂电性连接有电阻式压力传感器r
s
，电桥的其他三个桥臂分别电性连接有电阻r
b1
、电阻r
b2
和电阻r
b3
，且电阻r
b1
的阻值、电阻r
b2
的阻值和电阻r
b3
的阻值三者相同，同时电桥的一个输入端电性连接第一压力传感器9的输出端，值得注意的是，第二电桥放大电路14中电桥的一个输入端电性连接第二压力传感器10的输出端，第三电桥放大电路15中电桥的一个输入端电性连接第三压力传感器11的输出端，第四电桥放大电路16中电桥的一个输入端电性连接第四压力传感器12的输出端。
[0027]
其中运算放大电路包括有运算放大器a，运算放大器a的反相输入端通过电阻r2电性连接电桥的一个输出端，运算放大器a的同相输入端通过电阻r3电性连接电桥的另一个输出端，同时所述运算放大器a的反相输入端过电阻r1电性连接运算放大器a的输出端，所述运算放大器a的输出端电性连接单片机18的输入端，运算放大器a的同相输入端通过电阻r4接地。
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同时在单片机18中，单片机18的内部安装有模拟数字信号转换器。
[0029]
具体地讲，第一压力传感器9、第二压力传感器10、第三压力传感器11和第四压力传感器12所受的压力值变化会引起其输出电阻的变化，且其输出电阻的变化会分别通过第一电桥放大电路13、第二电桥放大电路14、第三电桥放大电路15和第四电桥放大电路16进行转换，即第一电桥放大电路13、第二电桥放大电路14、第三电桥放大电路15和第四电桥放大电路16中的电桥会分别将第一压力传感器9、第二压力传感器10、第三压力传感器11和第四压力传感器12中的电阻值变化转换为电压值变化，再分别通过第一电桥放大电路13、第二电桥放大电路14、第三电桥放大电路15和第四电桥放大电路16中的运算放大电路将微弱的电压变化量进行放大，同时将放大后的电压信号传输中单片机18的模拟数字信号转换器中，通过模拟数字信号转换器将其转换为数字量，再通过串行通信模式将该数字量发送至蓝牙传输模块19中，通过蓝牙传输模块19发送至移动设备中。
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在本实施例中，锂电池模块17进行可以充电，且锂电池模块17为本实施例提供的智能尤克里里指力训练器装置整体提供电源，以维持其基本运行。
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同时移动设备在接收了蓝牙传输模块19发送过来的数字量后，会通过其内部安装的软件进行记录和分析。在本实施例中，蓝牙传输模块19将该接受的数字量发送至与之配对的手机中，手机通过调用微信小程序对该数据进行记录和分析，形成训练情况报表。同时还可以利用微信小程序提供的控件制定训练计划，进一步完善训练效果。
[0032]
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构和方法并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均属于本实用新型的保护范围。