一种智能健身腰带电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电路结构，特别是一种智能健身腰带电路。本实用新型提供的智能健身腰带电路通过设置压力传感器，通过检测用户的腰腹压力变化判断用户是否处于自主收腹状态，当检测到用户在不自觉的情况下发生松腹时，通过震动或者APP的方式通知警告用户；通过本方案的应用，让用户始终通过自主用力保持收腹健身状态。同时本实用新型还可通过温度传感器提供体温检测，通过陀螺仪/加速度计提供运动量、计步检测；本方法提供的电路结构简单、功耗低，且整体轻便，易于集成携带。
【专利说明】
一种智能健身腰带电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电路结构，特别是一种智能健身腰带电路。
【背景技术】
[0002]得益于微型电子芯片技术的成熟发展，以及互联网智能化概念的提出，目前许多电子装置、传感器体积大幅缩小，人们可将其运用到各类日常穿戴用品中，监测用户的生理数据，并切实有效的为用户提供各类便利服务，所以智能穿戴设备形成一个热潮。
[0003]传统的腰带通常只提供束缚衣物以及装饰之用，其功能较为单一，同时，随着人们生活水平的提高，人们对健康的需求也越来越高，健身塑形已经越来越被人们大众所接受，如，众所周知的是，想要拥有平坦、具有优美线条的腹部，最简单的也最有效的动作就是随时随地保持收腹状态，这一概念已逐渐深入人心，很多民众都希望能够通过随时随地收腹来达到健身塑形的目的，但是部分人无法做到“保持收腹”，原因就是身体会无意识的松弛；人们急需一种可以时刻监测自己是否保持收腹的智能腰带。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对现有普通腰带无法为健身活动日益增加的人们提供更多支持的问题，提供一种适用于为佩戴者提供身体机能监测(如是否收腹)的智能腰带电路。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种智能健身腰带电路，包括主控模块、陀螺仪、加速度计、存储模块、无线传输模块、温度传感器、压力传感器、充电电池、电池管理模块以及震动电机；
[0007]所述陀螺仪、加速度计、存储模块、温度传感器、无线传输模块、温度传感器、压力传感器、充电电池均与所述主控模块连接;所述电池管理模块与所述充电电池连接；
[0008]所述压力传感器为一个以上并均匀设置在所述健身腰带与人体接触一面；
[0009]所述压力传感器与主控模块之间设置有信号处理电路，所述信号处理电路包括依次连接的第一放大电路、第二放大电路、电压跟随电路及AD转换电路。
[0010]进一步的，所述智能健身腰带电路还包括调试接口电路，所述调试接口电路与所述主控电路连接。
[0011 ]进一步的，所述无线传输模块为蓝牙模块。
[0012]进一步的，所述压力传感器为PVDF压电传感器，其一端与负电源驱动连接，另一端与所述第一放大电路的负接入端连接。
[0013]进一步的，所述压力传感器为FSR压力传感器，其一端与电源连接，另一端与所述第一放大电路的正接入端连接。
[0014]进一步的，所述智能健身腰带电路还包括LED模块，所述LED模块与所述主控模块连接。
[0015]进一步的，所述智能健身腰带电路还包括按键电路，所述按键电路与所述主控模块连接。
[0016]进一步的，所述智能健身腰带电路还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述电池管理模块连接。
[0017]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的智能健身腰带电路通过设置压力传感器，通过检测用户的腰腹压力变化判断用户是否处于自主收腹状态，当检测到用户在不自觉的情况下发生松腹时，通过震动或者APP的方式通知警告用户;通过本方案的应用，让用户始终通过自主用力保持收腹健身状态。
[0018]同时本实用新型还可通过温度传感器提供体温检测，通过陀螺仪/加速度计提供运动量、计步检测;本方法提供的电路结构简单、功耗低，且整体轻便，易于集成携带。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图2是本实用新型中信号处理电路框图。
[0021]图3是本实用新型具体实施例中温度传感器电路图。
[0022]图4是本实用新型具体实施例中调试接口电路电路图。
[0023]图5是本实用新型具体实施例中蓝牙模块电路图。
[0024]图6是本实用新型具体实施例中陀螺仪/加速度计电路图。
[0025]图7是本实用新型具体实施例中按键电路电路图。
[0026]图8是本实用新型具体实施例中震动电机电路图。
[0027]图9是本实用新型具体实施例中存储模块电路图。
[0028]图10是本实用新型具体实施例中无线充电模块接收模块电路图。
[0029]图11是本实用新型具体实施例中电池管理模块电路图。
[0030]图12是本实用新型具体实施例中信号处理电路电路图。
[0031]图13是是本实用新型具体实施例中压力传感器电源驱动电路。
[0032]图14是本实用新型具体实施例中主控模块电路图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0034]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0035]实施例1:如图1至图14所示，本实施例提供一种智能健身腰带电路，包括主控模块
1、陀螺仪/加速度计2(即，本实施例中，所述陀螺仪和加速度计是集成在同一芯片中，其可同时完成陀螺仪及加速度计的功能)、存储模块3、无线传输模块4、温度传感器6、压力传感器8、充电电池10、电池管理模块11以及震动电机5;
[0036]所述陀螺仪/加速度计2、存储模块3、无线传输模块4、温度传感器6、压力传感器8、充电电池10均与所述主控模块I连接；
[0037]所述压力传感器8为一个以上并均匀设置在所述健身腰带与人体接触一面;本实施例中，所述压力传感器8为两个。
[0038]如图1、图2、图12所示，所述压力传感器8与主控模块I之间设置有信号处理电路7，所述信号处理电路7包括依次连接的第一放大电路、第二放大电路、电压跟随电路及AD转换电路;第一放大电路、第二放大电路用于将传感器信号放大，电压跟随电路用于减小输出阻抗。
[0039]所述眼里传感器用于测量腹部压力，判断用户收腹状态;所述温度传感器6用于测量体温;所述加速度计用于计算用户运动量;所述震动电机5用于向用户发出震动提示;所述存储模块3用于存储所述温度传感器6、压力传感器8、陀螺仪、加速度计采集的用户数据。本实施例中，所述无线传输模块4为蓝牙模块，其负责将存储模块3中存储的数据传输至手持智能设备端;手持智能设备例如可以是，智能手机或平板电脑，智能手机及平板电脑中应设置有与本产品配套的APP，用户可通过该APP查询自身的相关数据。
[0040]本实施例中，所述智能健身腰带电路还包括如图4所示的调试接口电路，所述调试接口电路与所述主控电路连接，用于用户直接对电路参数进行调试。
[0041 ] 一些实施例中，所述压力传感器8为PVDF压电传感器，当眼里传感器是PVDF压电传感器时，其一端与负电源驱动连接，另一端与所述第一放大电路的负接入端连接;PVDF压电传感器厚度小于0.5mm，能够很好的贴合检测面，其通过将感受到的压力变化转化为电阻值的变化，信号处理电路7通过检测该电阻值的变化将其转化为压力变化值。而另外一些实施例中，所述压力传感器8为FSR压力传感器8，当压力传感器8为FSR压力传感器8时，其一端与电源连接，另一端与所述第一放大电路的正接入端连接。应注意的是，同一实施方式中，只可选用两种压力传感器8中的一种使用，图12中仅为表示两种压力传感器8的安装位置，不代表可同时使用两种传感器。在实际应用中，不管是应用PVDF压电传感器还是FSR压力传感器8，其使用过程都是相同的，如，由于不同的用户具有不同的腰围，因此当用户初次带上本实施例提供的智能腰带时，需先对其进行标定，即用户需先收腹以设定收腹状体的压力标准值，再放松，设定放松状态的压力标准值，从而让腰带主控模块I获得两种不同状态的压力标本；当设定完成后，一旦用户从收腹状态放松，压力传感器8感受到了压力增大(用户放松时对腰带的压力增大)超过设定阈值，则表明用户腹部没有收紧，此时，腰带电路通过震动或者手机APP向用户发出警报，以提示用户回复收紧腹部状态，从而起到监测用户收腹锻炼的目的。
[0042]—些实施例中，所述智能健身腰带电路还包括LED模块13，所述LED模块13与所述主控模块I连接，该LED模块13可以选用LED显示模块，也可以根据需要选用LED灯，其用于指示腰带电路的开关状态、蓝牙连接状态、休眠及激活状态等。
[0043]所述智能健身腰带电路还可选的包括如图7所示的按键电路9，所述按键电路9与所述主控模块I连接，其用于开关机即手动唤醒处于休眠状态的腰带电路;在不包括按键电路9的实施例中，用户也可通过制定频率及制定次数的敲击开关或唤醒休眠状态的腰带电路。
[0044]进一步的，所述智能健身腰带电路还包括如图10所示的无线充电模块12(图10展现的为与主控模块I集成在一起的接收模块)，所述无线充电模块12与所述电池管理模块11连接;所述无线充电模块12中的外部功率部分采用低内阻的MOSFET，搭建全桥开关电路，直流电源通过LC全桥串联谐振，转换成高频电磁波，使电能穿透产品外壳达到内部接收模块汇总的电源接收线圈，接收线圈接收该高频电磁波，并通过将其整流转换为直流电源供给电池管理模块11，进而为充电电池10充电。本实施例中外部功率部分采用全桥开关电路使得其对电源电压要求很低，即使是常见的5V充电宝电源也可完成无线充电。一些实施例中，所述智能健身腰带同时拥有接触式充电模块及无线充电模块12，而本实施例中，所述智能健身腰带只包含无线充电模块12，此时，本方案可做到电路结构与外接完全零实体电气连接，做到产品的完全防水防汗，同时便于清洁。
[0045]本实施例中，所述电池容量设计为500mAH，其可连续工作24H以上，待机续航时间超过两周，最大充电电路为500mA，电池充电时间在2H以内。
[0046]本实施例中，所述加速度计采用MEMS三轴加速度计ADXL345，相对于其他的三轴加速度计，其具有体积小，性能稳定的优点。而温度传感器6采用ADT7301，其同样具有体积小，精度高等优点。正如上文所示，本电路可通过判断智能进入休眠及激活状态，在不需要传输数据时将无线通信模块进入休眠状态，降低整体功耗，延长续航时间；用户可通过按键、敲击或APP等方式唤醒无线通信模块，获取内存中的数据；同时用户也可通过上述方式关闭或开启整体电路。
[0047]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能健身腰带电路，其特征在于，包括主控模块、陀螺仪、加速度计、存储模块、无线传输模块、温度传感器、压力传感器、充电电池、电池管理模块以及震动电机； 所述陀螺仪、加速度计、存储模块、温度传感器、无线传输模块、温度传感器、压力传感器、充电电池均与所述主控模块连接;所述电池管理模块与所述充电电池连接； 所述压力传感器为一个以上并均匀设置在所述健身腰带与人体接触一面； 所述压力传感器与主控模块之间设置有信号处理电路，所述信号处理电路包括依次连接的第一放大电路、第二放大电路、电压跟随电路及AD转换电路。2.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述智能健身腰带电路还包括调试接口电路，所述调试接口电路与所述主控电路连接。3.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙模块。4.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述压力传感器为PVDF压电传感器，其一端与负电源驱动连接，另一端与所述第一放大电路的负接入端连接。5.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述压力传感器为FSR压力传感器，其一端与电源连接，另一端与所述第一放大电路的正接入端连接。6.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述智能健身腰带电路还包括LED模块，所述LED模块与所述主控模块连接。7.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述智能健身腰带电路还包括按键电路，所述按键电路与所述主控模块连接。8.根据权利要求1所述的智能健身腰带电路，其特征在于，所述智能健身腰带电路还包括无线充电模块，所述无线充电模块与所述电池管理模块连接。
【文档编号】A61B5/11GK205692293SQ201620644394
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月24日 公开号201620644394.9, CN 201620644394, CN 205692293 U, CN 205692293U, CN-U-205692293, CN201620644394, CN201620644394.9, CN205692293 U, CN205692293U
【发明人】张 尘, 韩轾, 曾奇, 黄山
【申请人】成都电科创品机器人科技有限公司