运动数据监测装置的制作方法

本发明涉及健身器材技术领域，具体的，涉及运动数据监测装置。

背景技术：

室外健身器材，就是大家常在体育广场里，公园里，小区广场里看见的那种用于活动身体的健身器材。之所以带上了全民健身器材是因为全国在大范围普及这类器材，旨在提高全民健身素质。

小区健身器材种类繁多：太空漫步器、太极云手、上肢牵引器、扭腰器、压腿杠、腰力锻炼器、双人大转轮、跑步器、滑行器、划船器、赛艇、蹬力器、单杠、双杠、下肢训练器、滚筒、多功能锻炼器、伸背器、健骑器、旋风轮、肋木架、多功能上肢锻炼、肩关节康复器、双人腰背按摩器、腹背锻炼器、腰腿锻炼器、上肢锻炼器、下肢康复器、太极推手、天梯等。

运动数据监测装置可以统计全民的健身数据，使后台管理人员及时了解民众的锻炼情况，有利于落实全民健身计划。现有的运动数据监测装置监测数据不准确、不能真实反映民众的锻炼情况。

技术实现要素：

本发明提出运动数据监测装置，解决了现有技术中运动数据监测装置监测数据不准确的问题。

本发明的技术方案如下：包括

主控电路，所述主控电路用于与服务器连接；

运动次数计量电路一，包括依次连接的传感器接口电路一、限流电阻和开关管电路一，所述传感器接口电路一与磁力开关的输出端连接，所述磁力开关设置在健身器材上，所述开关管电路一的输出与所述主控电路连接，

所述传感器接口电路一包括串联的第四十三电阻和第三十四电阻，所述第四十三电阻的一端与第一路直流电源连接，所述第三十四电阻的一端与地信号连接，所述第四十三电阻与所述第三十四电阻连接的一端与所述磁力开关的输出端连接，

所述开关管电路一包括三极管五，所述限流电阻的一端与所述第四十三电阻远离第一路直流电源的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述三极管五的基极连接。

进一步，还包括钳位电路，包括串联的二极管九和二级管十，所述二极管九的阴极与第一路直流电源连接，所述二极管十的阳极与地信号连接，所述二极管十的阴极与所述三极管五的基极连接。

进一步，还包括运动次数计量电路二，包括依次连接的传感器接口电路二、光耦隔离电路一和滤波电路一，

所述传感器接口电路二用于与红外线传感器的输出端连接，所述滤波电路一与所述主控电路连接。

进一步，还包括无线通信电路，包括开关电路一、滤波电路二和无线通信模块，所述无线通信模块的一端与所述主控电路连接，所述无线通信模块的另一端用于与所述服务器连接，

所述无线通信模块的供电端依次通过所述滤波电路二和所述开关电路一与第三路直流电源连接，所述开关电路一的控制端与所述主控电路连接。

进一步，还包括电源电路，所述电源电路包括依次连接的降压稳压器一和降压稳压器二，

所述降压稳压器一的供电端用于与储能电池接口连接，所述降压稳压器二的输出形成第一路直流电源。

进一步，所述降压稳压器一和储能电池接口之间连接有滤波电路三，所述滤波电路三包括依次连接的第一磁珠、π型滤波电路和第二磁珠，所述第一磁珠用于与储能电池接口连接，所述第二磁珠与地信号连接，

所述π型滤波电路包括第五电容、第一电感和第七电容，所述第七电容的两端并联有第八电容。

进一步，所述电源电路还包括二极管七、二极管八和mos管四，

所述二极管七的一端用于与储能电池接口连接，所述二极管七的另一端用于与第一磁珠连接，所述二极管八的一端与所述第二磁珠连接，所述二极管八的另一端与地信号连接，

所述mos管四与所述二极管七并联，所述mos管四的控制端与所述主控电路连接。

进一步，所述电源电路还包括电压跟踪器，所述电压跟踪器的adj/en端与第一路直流电源连接，所述电压跟踪器的输出为第二路直流电源，

所述降压稳压器一输出一中间电源，所述电压跟踪器的供电端与所述中间电源连接。

进一步，还包括usb充电电路，包括三极管二和mos管一，所述mos管一的s极与第二路直流电源连接，所述mos管一的d极用于与用电接口连接，所述mos管一的g极与所述三极管二的集电极连接，所述三极管二的射极与地信号连接，所述三极管二的基极与所述主控电路连接，

所述用电接口的d-引脚通过第四十五电阻与所述mos管一的d极连接，并通过第四十七电阻与地信号连接，

所述用电接口的d+引脚通过第四十六电阻与所述mos管一的d极连接，并通过第四十八电阻与地信号连接。

进一步，还包括按键输入电路，所述按键输入电路的一端用于与按键接口连接，另一端与所述主控电路连接。

进一步，所述主控电路包括主控芯片和晶振电路一，所述晶振电路一用于为所述主控芯片内部的rtc提供振荡源，

所述主控芯片的vbat引脚通过开关管电路二与纽扣电池连接，所述开关管电路二包括三极管八，所述三极管八的基极依次通过二极管十七和第十三电阻与第三路直流电源连接，所述二极管十七的阴极与所述第十三电阻连接，所述二极管十七的阳极与所述三极管八的基极连接，

所述主控芯片的vbat引脚还通过二极管三与第三路直流电源连接，所述二极管三的阴极与所述主控芯片的vbat引脚连接，所述二极管三的阳极与第三路直流电源连接。

进一步，还包括显示屏接口电路，所述显示屏接口电路的供电引脚通过第四达林顿管与所述主控电路连接，所述第四达林顿管的基极与所述主控电路连接，所述第四达林顿管的集电极与所述显示屏接口电路的供电引脚连接，所述第四达林顿管的射极与地信号连接。

进一步，还包括灯光控制电路，所述灯光控制电路包括第三达林顿管，所述第三达林顿管的基极与所述主控电路连接，所述第三达林顿管的集电极用于与照明灯的供电端连接，所述第三达林顿管的射极与地信号连接。

进一步，还包括壳体，所述壳体上设置有二维码。

本发明的工作原理及有益效果为：

对于往复运动的健身器材，例如转腰器、健骑机、太空漫步机等，通过将磁力开关设置在转动或摆动行程的相应位置，当健身器材转动或摆动到对应位置时，磁力开关输出电平信号，主控电路每接收到一次该电平信号，运动次数加一，实现运动次数的计量。运动次数能够反映居民对健身器材的使用情况，主控电路将运动次数发送至服务器，主管部门通过服务器就可得到健身器材的使用情况，从而实现对全民运动数据的监测。

第四十三电阻为上拉电阻，第三十四电阻为下拉电阻，第四十三电阻和第三十四电阻可以提高运动次数计量电路一的噪声输入容限，增强抗干扰能力，保证磁力开关的输出信号准确输入到主控电路。

通过在健身器材上设置磁力开关，通过磁力开关进行运动次数的计量，实现全民运动数据的监测，在保证准确监测的同时，有利于简化计算。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明电路原理框图；

图2为本发明中运动次数计量电路一原理图；

图3为本发明中运动次数计量电路二原理图；

图4为本发明中无线通信电路原理图；

图5为本发明中电源电路原理图；

图6为本发明中电压跟踪器电路原理图；

图7为本发明中usb充电电路原理图；

图8为本发明中键盘输入电路原理图；

图9为本发明中显示屏接口电路原理图；

图10为本发明中灯光控制电路原理图；

图11为本发明中主控电路原理图；

图12为本发明中开关电路二电路原理图；

图中：1主控电路，101主控芯片，102晶振电路一，103开关管电路二，2运动次数计量电路一，21传感器接口电路一，22限流电阻，23开关管电路一，24钳位电路，4运动次数计量电路二，41传感器接口电路二，42光耦隔离电路一，43滤波电路一，5无线通信电路，51开关电路一，52滤波电路二，53无线通信模块，6电源电路，61降压稳压器一，62降压稳压器二，63储能电池接口，64滤波电路三，641第一磁珠，642π型滤波电路，643第二磁珠，65电压跟随器，7usb充电电路，71用电接口，8按键输入电路，9显示屏接口电路，10灯光控制电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

如图1-图12所示，一种运动数据监测装置，包括

主控电路1，主控电路1用于与服务器连接；

运动次数计量电路一2，包括依次连接的传感器接口电路一21、限流电阻22和开关管电路一23，传感器接口电路一21与磁力开关的输出端连接，磁力开关设置在健身器材上，开关管电路一23的输出与主控电路1连接，

传感器接口电路一21包括串联的第四十三电阻和第三十四电阻，第四十三电阻的一端与第一路直流电源连接，第三十四电阻的一端与地信号连接，第四十三电阻与第三十四电阻连接的一端与磁力开关的输出端连接，

开关管电路一23包括三极管五，限流电阻22的一端与第四十三电阻远离第一路直流电源的一端连接，限流电阻22的另一端与三极管五的基极连接。

对于往复运动的健身器材，例如转腰器、健骑机、太空漫步机等，通过将磁力开关设置在转动或摆动行程的相应位置，当健身器材转动或摆动到对应位置时，磁力开关输出电平信号，主控电路1每接收到一次该电平信号，运动次数加一，实现运动次数的计量。运动次数能够反映居民对健身器材的使用情况，主控电路1将运动次数发送至服务器，主管部门通过服务器就可得到健身器材的使用情况，从而实现对全民运动数据的监测。

第四十三电阻为上拉电阻，第三十四电阻为下拉电阻，第四十三电阻和第三十四电阻可以提高运动次数计量电路一2的噪声输入容限，增强抗干扰能力，保证磁力开关的输出信号准确输入到主控电路1。

通过在健身器材上设置磁力开关，通过磁力开关进行运动次数的计量，实现全民运动数据的监测，在保证准确监测的同时，有利于简化计算。

进一步，还包括钳位电路24，包括串联的二极管九和二级管十，二极管九的阴极与第一路直流电源连接，二极管十的阳极与地信号连接，二极管十的阴极与三极管五的基极连接。

二极管九和二极管十串联在第一路直流电源和地信号之间，第一直流电源为5v，将三极管五的基极钳位在-0.7v～5.7v之间，避免过高的电压尖峰通过三极管五进入主控电路1，保证主控电路1的可靠工作。

进一步，还包括运动次数计量电路二4，包括依次连接的传感器接口电路二41、光耦隔离电路一42和滤波电路一43，

传感器接口电路二41用于与红外线传感器的输出端连接，滤波电路一43与主控电路1连接。

对于仰卧起坐板这一类健身器材，本实施例采用红外线传感器进行运动次数的计量，用户每躺下一次，对光线进行一次阻挡，红外线传感器发出电平信号，该电平信号经传感器接口电路二41进行信号转换，再依次经光耦隔离电路一42和滤波电路一43，进入主控电路1，主控电路1每接收到一次该电平信号，运动次数加一，实现运动次数的计量。

将运动次数计量电路二4和运动次数计量电路一2相结合，对各种健身器材的使用情况进行统计，有利于提高本实施例的通用性。

进一步，还包括无线通信电路5，包括开关电路一51、滤波电路二52和无线通信模块53，无线通信模块53的一端与主控电路1连接，无线通信模块53的另一端用于与服务器连接，

无线通信模块53的供电端依次通过滤波电路二52和开关电路一51与第三路直流电源连接，开关电路一51的控制端与主控电路1连接。

默认状态下，主控电路1通过开关电路一51关断无线通信模块53的电源，无线通信模块53不工作；当健身器材一次使用完毕后，主控电路1通过开关电路一51开启无线通信模块53的电源，无线通信模块53开始工作，将运动数据发送给服务器，开关电路一51的设置，有利于节约电能。

滤波电路二52用于对输入到无线通信模块53的电源进行滤波处理，避免因干扰信号导致数据错传。

进一步，还包括电源电路6，电源电路6包括依次连接的降压稳压器一61和降压稳压器二62，

降压稳压器一61的供电端用于与储能电池接口63连接，降压稳压器二62的输出形成第一路直流电源。

为减少布线麻烦，并实现节能环保，本实施例配置有光伏板和转换器，实现太阳能发电，为保证电源的持续供给，转换器的输出连接储能电池。储能电池的端口电压依次经降压稳压器一61和降压稳压器二62进行滤波处理，输出的第一路直流电源纹波噪声小。采用降压稳压器一61和降压稳压器二62逐级降压的方式，有利于实现电压的平稳调节。

进一步，降压稳压器一61和储能电池接口63之间连接有滤波电路三64，滤波电路三64包括依次连接的第一磁珠641、π型滤波电路642和第二磁珠643，第一磁珠641用于与储能电池接口63连接，第二磁珠643与地信号连接，

π型滤波电路642包括第五电容、第一电感和第七电容，第七电容的两端并联有第八电容。

储能电池前端的转换器由于工作在开关状态下，会产生很多高次谐波，这些高次谐波都是电磁干扰源，第一磁珠641与储能电池接口63连接，第二磁珠643与地信号连接，在电源进线和出线位置分别对高频信号进行隔离、滤除电磁干扰信号；π型滤波电路642的设置，能够滤除共模和差模干扰，进一步减少干扰和噪声。

进一步，电源电路6还包括二极管七、二极管八和mos管四，

二极管七的一端用于与储能电池接口63连接，二极管七的另一端用于与第一磁珠641连接，二极管八的一端与第二磁珠643连接，二极管八的另一端与地信号连接，

mos管四与二极管七并联，mos管四的控制端与主控电路1连接。

本实施例运动数据监测装置在使用时，将电源接口与储能电池接口63对应连接即可，mos管四和开关电路一51共用一个控制信号，在默认状态下，mos管四和开关电路一51关闭，无线通信模块53不工作，储能电池正端的电流依次经二极管七、用电电路、二极管八流回储能电池负端，如果电源接口和储能电池接口63反接，则在二极管七和二极管八的截止作用下，储能电池的电能不能进入电源接口，避免反接造成的部件损坏；当主控电路1需要向服务器发送数据时，mos管四和开关电路一51导通，无线通信模块53与第三直流电源3.3v接通，无线通信模块53开始工作，储能电池正端的电流依次经mos管四、用电电路、二极管八流回储能电路负端，在无线通信模块53工作时，需要电流较大，二极管八分压增加，而mos管四分压与二极管七相比明显减少，可以弥补二极管八分压的增加，保证了正常的输出电压3.3v不变，有利于保证电路中各元件工作稳定。

进一步，电源电路6还包括电压跟踪器，电压跟踪器的adj/en端与第一路直流电源连接，电压跟踪器的输出为第二路直流电源，

降压稳压器一61输出一中间电源，电压跟踪器的供电端与中间电源连接。

降压稳压器一61输出的中间电源，一路经降压稳压器二62之后转换为第一路直流电源，另一路经电压跟踪器之后输出第二路直流电源，第一路直流电源和第二路直流电源分别为不同的元件供电，避免元件之间通过电源总线相互干扰。

进一步，还包括usb充电电路7，包括三极管二和mos管一，mos管一的s极与第二路直流电源连接，mos管一的d极用于与用电接口71连接，mos管一的g极与三极管二的集电极连接，三极管二的射极与地信号连接，三极管二的基极与主控电路1连接，

用电接口71的d-引脚通过第四十五电阻与mos管一的d极连接，并通过第四十七电阻与地信号连接，

用电接口71的d+引脚通过第四十六电阻与mos管一的d极连接，并通过第四十八电阻与地信号连接。

用户在使用健身器材的过程中，遇到手机没电的情况，还可以将手机插入用电接口71，通过usb充电电路7进行充电，进一步提高了本实施例的便利性。mos管一的具体型号为ao3415，为p沟道mos管，mos管一的s极与第二路直流电源连接，g极通过三极管二与地信号连接，在默认状态下，三极管二的集电极和射极不导通，mos管一的s极和d极之间不导通，第二路直流电源和用电接口71断开；当用户需要充电时，主控电路1控制三极管二的集电极和射极导通，即mos管一的s极与地信号连接，mos管一的g极和s极之间的电压符合导通条件，mos管一的s极和d极导通，第二路直流电源为手机充电。

用电接口71的d-引脚通过第四十五电阻与mos管一的d极连接，并通过第四十七电阻与地信号连接，用电接口71的d+引脚通过第四十六电阻与mos管一的d极连接，并通过第四十八电阻与地信号连接，保证用电接口71的d-和d+引脚电平恒定，避免干扰信号加在d-和d+引脚上，造成充电时误传数据。

进一步，还包括按键输入电路8，按键输入电路8的一端用于与按键接口连接，另一端与主控电路1连接。

通过按键输入电路8，方便用户输入操作指令，实现人机交互功能。

进一步，主控电路1包括主控芯片101和晶振电路一102，晶振电路一102用于为主控芯片101内部的rtc提供振荡源，

主控芯片101的vbat引脚通过开关管电路二103与纽扣电池连接，开关管电路二103包括三极管八，三极管八的基极依次通过二极管十七和第十三电阻与第三路直流电源连接，二极管十七的阴极与第十三电阻连接，二极管十七的阳极与三极管八的基极连接，

主控芯片101的vbat引脚还通过二极管三与第三路直流电源连接，二极管三的阴极与主控芯片101的vbat引脚连接，二极管三的阳极与第三路直流电源连接。

晶振电路一102为主控芯片101内部的rtc提供振荡源，同时，主控芯片101的vbat引脚外接纽扣电池，为主控芯片101内部的rtc供电，确保主控芯片101内部的rtc正常工作，提供准确的时间。

本实施例中主控芯片101的vbat引脚通过三极管八与纽扣电池连接，三极管八的基极依次通过二极管十七和第十三电阻与第三路直流电源连接，第三路直流电源为3.3v，纽扣电池的电压为3v，正常工作时，第三路直流电源正常供电，三极管八断开，二极管三导通，第三路直流电源为vbat引脚供电，第三路直流电源断开时，三极管八导通，纽扣电池为vbat引脚供电，保证主控芯片101内部rtc的正常工作，这样的设置，在保证主控芯片101内部rtc正常工作的同时，有利于节约纽扣电池的电能，避免了频繁更换电池的麻烦。

进一步，还包括显示屏接口电路9，显示屏接口电路9的供电引脚通过第四达林顿管与主控电路1连接，第四达林顿管的基极与主控电路1连接，第四达林顿管的集电极与显示屏接口电路9的供电引脚连接，第四达林顿管的射极与地信号连接。

通过显示屏接口电路9，主控电路1可以把运动监测数据显示在显示屏上，方便用户查看，用户也可以查看他人每天、每月或每年的健身情况，以便提高民众参与全民健身的积极性。显示屏接口电路9的供电引脚通过第四达林顿管与主控电路1连接，在默认状态下，主控电路1控制第四达林顿管断开，显示屏不显示，有利于节约电能，当用户需要从显示屏上查看数据时，通过按键输入电路8输入指令，主控电路1接收到用户指令后，控制第四达林顿管导通，显示屏上电，方便用户查看数据。

进一步，还包括灯光控制电路，灯光控制电路包括第三达林顿管，第三达林顿管的基极与主控电路1连接，第三达林顿管的集电极用于与照明灯的供电端连接，第三达林顿管的射极与地信号连接。

在默认状态下，主控电路1控制第三达林顿管断开，照明灯不亮，有利于节约电能，当用户需要打开照明灯时，通过按键输入电路8输入指令，主控电路1接收到用户指令后，控制第三达林顿管导通，照明灯亮，方便用户在光线不足时照明。

进一步，还包括壳体，壳体上设置有二维码。

壳体上设置有二维码，用户通过手机扫码，可以与服务器建立通信，查看服务器上存储的运动数据，服务器也可以推送一些健身指导信息，便于用户找到适合自己的健身方式。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。