本發(fā)明涉及一種智能手環(huán)，尤其是一種智能健身運(yùn)動手環(huán)，屬于健身運(yùn)動
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前，雖然智能手環(huán)已經(jīng)成為市面上非常熱門的一種可穿戴設(shè)備，但其主要功能普遍單一，在國內(nèi)外都沒有專門意義上針對科學(xué)健身的手環(huán)。在當(dāng)代社會，健身是一門新興的行業(yè)，許多人都意識到健身是一項巨大收益的投資，因此許多人紛紛加入到健身的行列當(dāng)中。但是要知道，健身也是一門很大的學(xué)問，需要有科學(xué)的指導(dǎo)才能達(dá)到理想的效果，否則只會導(dǎo)致身體的損害和時間精力的浪費(fèi)。雖然健身的理論方法很多，但是不一定適合每一個人，雖然健身房和健身教練隨處都是，但需要付出大量的金錢，并不是每個人都能承受。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種智能健身運(yùn)動手環(huán)，該手環(huán)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以對健身者實(shí)現(xiàn)動作判斷、健身強(qiáng)度分析、飲食調(diào)養(yǎng)推薦等科學(xué)指導(dǎo)功能。本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：一種智能健身運(yùn)動手環(huán)，包括控制模塊、健身動作姿態(tài)模塊、心率采集模塊、充電模塊和藍(lán)牙通訊模塊，所述健身動作姿態(tài)模塊、心率采集模塊、充電模塊和藍(lán)牙通訊模塊分別與控制模塊連接，所述控制模塊通過藍(lán)牙通訊模塊與移動終端進(jìn)行通訊；所述健身動作姿態(tài)模塊，用于檢測健身者運(yùn)動動作；所述心率采集模塊，用于采集健身者運(yùn)動過程中的心率數(shù)據(jù)；所述充電模塊，用于計算電池電量，并供用戶完成充電；所述控制模塊，用于接收健身動作姿態(tài)模塊和心率采集模塊采集的數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到健身者運(yùn)動動作的標(biāo)準(zhǔn)性和運(yùn)動強(qiáng)度中心率的適合性；所述藍(lán)牙通訊模塊，用于將控制模塊的分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿咏K端；所述移動終端，用于根據(jù)分析數(shù)據(jù)完成個性化科學(xué)健身指導(dǎo)。進(jìn)一步的，所述控制模塊采用Arduino單片機(jī)，Arduino單片機(jī)是基于開放源代碼的USB接口板，核心是ATmega168，具有14路數(shù)字輸入/輸出口、8路模擬輸入、一個16MHz晶體振蕩器、一個mini-BUSB接口、一個ICSPheader和一個復(fù)位按鈕。進(jìn)一步的，所述健身動作姿態(tài)模塊采用了MPU6050六軸傳感器芯片，MPU6050六軸傳感器芯片用于通過三軸MEMS加速度計和三軸MEMS陀螺儀采集健身者運(yùn)動時的數(shù)據(jù)，MPU6050六軸傳感器芯片的每個軸分別對應(yīng)有一個十六位的A/D轉(zhuǎn)換器；當(dāng)MPU6050六軸傳感器芯片處于正常工作狀態(tài)時，其內(nèi)部的三軸MEMS加速度計和三軸MEMS陀螺儀分別采集x，y，z三軸上由健身動作引起的電壓值變化，通過A/D轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后再通過I2C總線將數(shù)據(jù)傳送到控制模塊。進(jìn)一步的，所述健身動作姿態(tài)模塊采集健身者六軸上的動作數(shù)據(jù)，當(dāng)軀干豎直且運(yùn)動時z軸的值與軀干豎直且靜止時z軸的值的均值偏差為：其中，式(1)給出了軀干豎直且靜止時z軸的均值定義；式(2)給出了軀干豎直且運(yùn)動時z軸的值與軀干豎直且靜止時z軸的值的均值偏差；j為運(yùn)動組數(shù)，t為時間，N為信號段數(shù)量；健身動作姿態(tài)模塊讀取三個方向上的加速度速度和三個方向上的角速度數(shù)據(jù)，經(jīng)過改進(jìn)的卡爾曼濾波算法濾波處理后，將三個加速度數(shù)據(jù)值與三個角速度數(shù)據(jù)值結(jié)合，并采用峰谷檢測算法計算得出波峰與波谷值，當(dāng)出現(xiàn)一對峰谷時，判斷峰谷之差是否在設(shè)置的閾值范圍內(nèi)，以及判斷峰谷之間的時間差是否在時間窗口內(nèi)，若峰谷之差在設(shè)置的閾值范圍，且峰谷之間的時間差在時間窗口內(nèi)，計數(shù)加一，健身動作姿態(tài)模塊停止讀取數(shù)據(jù)，否則，健身動作姿態(tài)模塊繼續(xù)讀取三個方向上的加速度速度和三個方向上的角速度數(shù)據(jù)；所述改進(jìn)的卡爾曼濾波算法，具體為：假設(shè)加速度計讀取的當(dāng)前值為Racc，陀螺儀讀取的舊值為Rgyro，用一個加權(quán)平均值，如下：Rest(n)＝(Racc*w1+Rgyro*w2)/(w1+w2)(3)將式(3)等號右邊分子分母同時除以w1，簡化為：Rest(n)＝(Racc*w1/w1+Rgyro*w2/w1)/(w1/w1+w2/w1)(4)令w2＝w1＝wGyro，得到：Rest(n)＝(Racc+Rgyro*wGyro)/(1+wGyro)(5)其中，wGyro表示對加速度計和陀螺儀的相信程度。進(jìn)一步的，所述wGyro通過測試確定，范圍為5-20。進(jìn)一步的，所述心率采集模塊采用心率傳感器，心率傳感器包括紅色發(fā)光二極管和受光窗，紅色發(fā)光二極管發(fā)出的光線通過皮膚表面照射在受光窗，當(dāng)皮膚表面的血流量隨心臟跳動而改變時，紅色發(fā)光二極管通過皮膚表面到達(dá)受光窗的光線也隨之改變，這樣光電流也發(fā)生波動性變化，從而采集到心臟脈搏信號；其中，心率傳感器的芯片引腳輸出波動的電壓信號，經(jīng)放大器的反相輸入端放大，并用電容組成的雙極性耦合電容將干擾信號隔離；通過低通濾波器去除高頻信號，截止頻率為3.33Hz，通過電壓比較器，將信號轉(zhuǎn)換為方波信號輸入控制模塊；通過電位器調(diào)節(jié)電壓比較器的參考電壓，以消除不同人體皮膚的差異性。進(jìn)一步的，所述心率采集模塊采集健身者運(yùn)動過程中的心率數(shù)據(jù)，利用心率與運(yùn)動強(qiáng)度成正比的關(guān)系，計算出健身者的運(yùn)動強(qiáng)度。進(jìn)一步的，所述藍(lán)牙通訊模塊采用HC-06藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊，HC-06藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊的工作電壓為3.3V，波特率可調(diào)。進(jìn)一步的，所述充電模塊采用TP4056充電器，TP4056充電器的充電電壓為4.2V，而充電電流通過電阻器進(jìn)行外部設(shè)置；當(dāng)充電電流在達(dá)到最終浮充電壓之后降至設(shè)定值1/10時，TP4056充電器將自動終止充電循環(huán)；當(dāng)輸入電壓被拿掉時，TP4056充電器將自動進(jìn)入低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至2uA以下；TP4056充電器在有電源時置于停機(jī)模式，從而將供電電流低于55uA。進(jìn)一步的，所述移動終端安裝了與智能健身運(yùn)動手環(huán)對應(yīng)的應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序的人機(jī)交互層由主界面、運(yùn)動詳情頁面、綜合分析頁面構(gòu)成，利用后臺藍(lán)牙服務(wù)傳輸數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲；所述人機(jī)交互層利用Android組件中的Listview+Viewpager實(shí)現(xiàn)左右頁面快速切換；應(yīng)用程序啟動時，將讀取存儲的歷史記錄數(shù)據(jù)并顯示在相應(yīng)的界面上，同時主界面要求用戶輸入個人的相關(guān)信息，進(jìn)行AMI分析；當(dāng)移動終端與智能健身運(yùn)動手環(huán)建立連接后，建立一個專用的線程Thread來接收數(shù)據(jù)，利用Android的handler消息機(jī)制把接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主線程，從而進(jìn)行主線程UI的更新實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時分析和顯示。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：1、本發(fā)明針對健身人士日常的鍛煉活動有必要做出科學(xué)指導(dǎo)和建議，采用健身動作姿態(tài)模塊檢測健身者運(yùn)動動作，以及采用心率傳感器采集健身者運(yùn)動過程中的心率數(shù)據(jù)，并由控制模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，通過藍(lán)牙通訊模塊將綜合數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿咏K端直觀的呈現(xiàn)，以完成飲食調(diào)養(yǎng)推薦等科學(xué)指導(dǎo)功能。2、本發(fā)明的健身動作識別采用峰谷檢測算法計算得出波峰與波谷值，判斷峰谷之差是否在設(shè)置的閾值范圍內(nèi)，以及判斷峰谷之間的時間差是否在時間窗口內(nèi)，判斷峰谷之差是否在設(shè)置的閾值范圍內(nèi)中設(shè)置的閾值是經(jīng)過多組實(shí)驗對不同健身動作的測試，最終分析計算而得，當(dāng)六軸傳感器采集的峰谷差值滿足該閾值時，代表健身者動作幅度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，判斷峰谷之間的時間差是否在時間窗口內(nèi)是根據(jù)對測試者不同快慢程度的健身動作完成時間進(jìn)行統(tǒng)計而得，經(jīng)過分析與計算得出標(biāo)準(zhǔn)動作完成的時間范圍。3、本發(fā)明利用六軸傳感器內(nèi)部的加速度計和陀螺儀采集健身者肢體動作的加速度和角速度數(shù)據(jù)，健身者在進(jìn)行健身時肢體的擺動會引起抖動，此時六軸傳感器所采集的數(shù)據(jù)并不具有代表性，通過改進(jìn)的卡爾曼濾波算法對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，可以避免因健身者抖動引起的不必要數(shù)據(jù)，結(jié)合加速度計和陀螺儀的數(shù)據(jù)以得到設(shè)備和地平面之間的傾角的準(zhǔn)確信息。4、本發(fā)明利用心率傳感器采集健身者運(yùn)動過程中的心率數(shù)據(jù)，利用心率與運(yùn)動強(qiáng)度成正比的關(guān)系，計算出健身者的運(yùn)動強(qiáng)度，以便在健身者運(yùn)動時對運(yùn)動強(qiáng)度進(jìn)行控制。5、本發(fā)明能準(zhǔn)確完成各種動作識別分析，在數(shù)據(jù)計算與傳輸上也能準(zhǔn)確快速運(yùn)行，實(shí)驗測試結(jié)果表明，可以準(zhǔn)確識別分析健身者肢體動作，提供身體數(shù)據(jù)精確，有進(jìn)一步的研究意義與價值。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的智能健身運(yùn)動手環(huán)結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的ArduinoNano2.0的電路圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的MPU6050六軸傳感器芯片數(shù)據(jù)采集電路圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的對健身動作算法流程圖。圖5為現(xiàn)有技術(shù)的心率傳感器結(jié)構(gòu)框圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的心率傳感器芯片數(shù)據(jù)采集電路圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例1的藍(lán)牙連接電路圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例1的TP4056充電器的電路圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例1的APP實(shí)現(xiàn)框架圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例：如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種智能健身運(yùn)動手環(huán)，該智能健身運(yùn)動手環(huán)包括控制模塊、健身動作姿態(tài)模塊、心率采集模塊、充電模塊和藍(lán)牙通訊模塊，所述健身動作姿態(tài)模塊、心率采集模塊、充電模塊和藍(lán)牙通訊模塊分別與控制模塊連接，所述控制模塊通過藍(lán)牙通訊模塊與移動終端進(jìn)行通訊，智能健身運(yùn)動手環(huán)各個模塊和移動終端的具體說明如下：一、控制模塊所述控制模塊采用Arduino單片機(jī)，Arduino單片機(jī)是基于開放源代碼的USB接口板，ArduinoNano2.0是ArduinoUSB接口的微型版本，最大不同是沒有電源插座以及USB接口是Mini-B型插座，核心是ATmega168，具有14路數(shù)字輸入/輸出口、8路模擬輸入、一個16MHz晶體振蕩器、一個mini-BUSB接口、一個ICSPheader和一個復(fù)位按鈕；ArduinoNano2.0版本的芯片尺寸非常小的而且可以直接插在面包板上使用，很大程度減小了智能健身手環(huán)體積，并且具有使用類似Java、C語言的IDE集成開發(fā)環(huán)境，如圖2所示為ArduinoNano2.0的電路圖。二、健身動作姿態(tài)模塊所述健身動作姿態(tài)模塊用于檢測健身者運(yùn)動動作，采用了MPU6050六軸傳感器芯片，MPU6050六軸傳感器芯片用于通過三軸MEMS加速度計和三軸MEMS陀螺儀采集健身者運(yùn)動時的數(shù)據(jù)，MPU6050六軸傳感器芯片的每個軸分別對應(yīng)有一個十六位的A/D轉(zhuǎn)換器，測量的范圍達(dá)到+16g,最高分辨率3.9mg/LSB可以測量不到1.0°的傾斜角變化；配置了一個片上1024字節(jié)的FIFO(FirstInputFirstOutput，先進(jìn)先出)存儲器，有助于降低系統(tǒng)功耗，提供智能健身手環(huán)的待機(jī)時間，以數(shù)字輸出6軸或9軸的旋轉(zhuǎn)矩陣、四元數(shù)、歐拉角格式的融合演算數(shù)據(jù)；當(dāng)MPU6050六軸傳感器芯片處于正常工作狀態(tài)時，其內(nèi)部的三軸MEMS加速度計和三軸MEMS陀螺儀分別采集x，y，z三軸上由健身動作引起的電壓值變化，通過A/D轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后再通過I2C(Inter-IntegratedCircuit)總線將數(shù)據(jù)傳送到控制模塊。所述健身動作姿態(tài)模塊采集健身者六軸上的動作數(shù)據(jù)，當(dāng)軀干豎直且運(yùn)動(DL)時z軸的值與軀干豎直且靜止(SL)時z軸的值的均值偏差為：其中，式(1)給出了軀干豎直且靜止時z軸的均值定義；式(2)給出了軀干豎直且運(yùn)動時z軸的值與軀干豎直且靜止時z軸的值的均值偏差；j為運(yùn)動組數(shù)，t為時間，N為信號段數(shù)量；經(jīng)多次測試的實(shí)驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，人體健身時肢體產(chǎn)生的線加速度數(shù)據(jù)和角加速度數(shù)據(jù)波形是周期性的正弦波，且健身動作個數(shù)與波形數(shù)目趨于一致，由此確定了該健身動作算法的核心思路；如圖4所示，讀取三個方向上的加速度速度和三個方向上的角速度數(shù)據(jù)，經(jīng)過改進(jìn)的卡爾曼濾波算法濾波處理后，將三個加速度數(shù)據(jù)值與三個角速度數(shù)據(jù)值結(jié)合，并采用峰谷檢測算法計算得出波峰與波谷值，當(dāng)出現(xiàn)一對峰谷時，進(jìn)行以下判斷：1)峰谷之差是否在設(shè)置的閾值范圍內(nèi)，代碼如下：2)峰谷之間的時間差是否在時間窗口內(nèi)，代碼如下：當(dāng)滿足以上兩個條件則計數(shù)加一，停止讀取數(shù)據(jù)；健身者在進(jìn)行健身時肢體的擺動會引起抖動，此時六軸傳感器所采集的數(shù)據(jù)并不具有代表性，所以為了避免因健身者抖動引起的不必要數(shù)據(jù)，需要對所采集數(shù)據(jù)先進(jìn)行濾波。本實(shí)施例的濾波處理采用了改進(jìn)的卡爾曼濾波算法，假設(shè)加速度計讀取的當(dāng)前值為Racc，陀螺儀讀取的舊值為Rgyro，用一個加權(quán)平均值，如下：Rest(n)＝(Racc*w1+Rgyro*w2)/(w1+w2)(3)將式(3)等號右邊分子分母同時除以w1，簡化為：Rest(n)＝(Racc*w1/w1+Rgyro*w2/w1)/(w1/w1+w2/w1)(4)令w2＝w1＝wGyro，得到：Rest(n)＝(Racc+Rgyro*wGyro)/(1+wGyro)(5)其中，wGyro表示對加速度計和陀螺儀的相信程度，該值可以通過測試確定，根據(jù)經(jīng)驗值5-20之間會得到一個很好的結(jié)果；在此改進(jìn)了卡爾曼濾波算法X(k)＝AX(k-1)+BU(k)+W(k)，該算法結(jié)合加速度計和陀螺儀的數(shù)據(jù)以得到設(shè)備和地平面之間的傾角的準(zhǔn)確信息，此改進(jìn)的卡爾曼濾波算法和常規(guī)卡爾曼濾波算法最主要的差別是它的權(quán)重是相對固定的，而常規(guī)卡爾曼濾波中的權(quán)重會隨著加速度計讀取的噪聲而改變。常規(guī)卡爾曼濾波注重計算出“最好”的理論結(jié)果，而此改進(jìn)算法所提供的是實(shí)際項目中“夠用”的結(jié)果。因此運(yùn)用該算法很好的解決了抖動所引起的誤差。在進(jìn)行該濾波后為使數(shù)據(jù)更加平穩(wěn)，還加入了中值濾波法。進(jìn)入計數(shù)判斷時，判斷條件1)所設(shè)置的閾值是經(jīng)過多組實(shí)驗對不同健身動作的測試，最終分析計算而得；當(dāng)六軸傳感器采集的峰谷差值滿足該閾值時，代表健身者動作幅度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，此時方能進(jìn)入下一判斷語句，否則，即判斷條件1)不滿足，系統(tǒng)自動重新回到數(shù)據(jù)采集步驟；判斷條件2)是根據(jù)對測試者不同快慢程度的健身動作完成時間進(jìn)行統(tǒng)計而得，經(jīng)過分析與計算得出標(biāo)準(zhǔn)動作完成的時間范圍，該時間范圍便是動作的時間窗口；通過時間窗口可以精準(zhǔn)地判斷健身者動作的標(biāo)準(zhǔn)程度，對于過快或過慢的動作予以健身者警示，對標(biāo)準(zhǔn)動作予以記錄，若判斷條件2)不滿足，系統(tǒng)自動重新回到數(shù)據(jù)采集步驟。三、心率采集模塊所述心率采集模塊用于采集健身者運(yùn)動過程中的心率數(shù)據(jù)，光電心率測量采用的是光電容積法，其基本原理是利用人體組織在血管搏動時造成透光率不同來進(jìn)行脈搏測量的，其使用的傳感器由光源和光電轉(zhuǎn)換器兩部分組成，光源一般采用對動脈血中氧和血紅蛋白有選擇性的一定波長(500nm-700nm)的發(fā)光二極管，其結(jié)構(gòu)圖5所示。當(dāng)光束透過人體外周血管，由于動脈搏動充血容積變化導(dǎo)致這束光的透光率發(fā)生改變，此時由光電轉(zhuǎn)換器接收經(jīng)人體組織反射的光線，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⑼ㄟ^信號放大電路將其放大和輸出。本實(shí)施例的心率采集模塊采用的心率傳感器芯片電路如圖6所示，包括紅色發(fā)光二極管和受光窗，紅色發(fā)光二極管發(fā)出的光線通過皮膚表面照射在受光窗，當(dāng)皮膚表面的血流量隨心臟跳動而改變時，紅色發(fā)光二極管通過皮膚表面到達(dá)受光窗的光線也隨之改變，這樣光電流也發(fā)生波動性變化，從而采集到心臟脈搏信號；其中，心率傳感器的芯片引腳輸出波動的電壓信號，經(jīng)放大器的反相輸入端放大，為避免煩擾信號傳到輸入端，用電容組成的雙極性耦合電容將干擾信號隔離；通過電容和電阻的RC低通濾波器去除高頻信號，截止頻率為3.33Hz，通過電壓比較器，將信號轉(zhuǎn)換為方波信號輸入控制模塊；通過電位器調(diào)節(jié)電壓比較器的參考電壓，以消除不同人體皮膚的差異性。人體能量消耗的測定非常復(fù)雜，與眾多因素有關(guān)，在實(shí)際中很難直接準(zhǔn)確的測定一種運(yùn)動在特定時間的能耗，所述心率采集模塊采集健身者運(yùn)動過程中的心率數(shù)據(jù)，利用心率與運(yùn)動強(qiáng)度成正比的關(guān)系，計算出健身者的運(yùn)動強(qiáng)度，心率控制是使用最大心跳率及運(yùn)動強(qiáng)度越大心跳越快之簡單原理，進(jìn)行運(yùn)動時運(yùn)動強(qiáng)度控制的方法。當(dāng)你開始運(yùn)動時戴上心率表，利用最大心率公式算出自己最佳運(yùn)動強(qiáng)度，目標(biāo)心跳率＝[(220-年齡)×80％－5]次/分鐘。而運(yùn)動心率會和運(yùn)動強(qiáng)度成正比，心率帶會偵測心電圖并且發(fā)出訊號到心率表上，心率表提供使用者當(dāng)時心跳咨詢作為運(yùn)動強(qiáng)度控制調(diào)整參考，正常人群的最適健身心率＝(200-年齡)×(60％-80％)，60％-70％主要用于減脂，70％-80％主要用于提高心肺功能。四、藍(lán)牙通訊模塊藍(lán)牙通訊模塊用于將控制模塊的分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿咏K端；移動終端與智能健身運(yùn)動手環(huán)間的通信采用藍(lán)牙方式，藍(lán)牙通訊模塊采用HC-06藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊，從而達(dá)到取代串口線的目的，藍(lán)牙串口可以將藍(lán)牙的通信轉(zhuǎn)化成虛擬串口。經(jīng)過這樣的轉(zhuǎn)換后，使用藍(lán)牙的Client程序就可以像使用串口一樣操作藍(lán)牙，并通過這個把采集到的數(shù)值傳遞給移動終端，HC-06藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊的工作電壓為3.3V，波特率可調(diào)，根據(jù)需要本系統(tǒng)中調(diào)節(jié)為9600，將其設(shè)置為從機(jī)模式與手機(jī)進(jìn)行配對與通信；HC-06兼具低功耗的特點(diǎn)，配對過程中電流僅為30mA，配對完畢無論通信與否僅為8mA，如圖7所示，為藍(lán)牙連接電路圖。五、充電模塊所述充電模塊用于計算電池電量，并供用戶完成USB簡單充電；本實(shí)施例的充電模塊采用TP4056充電器，它是一款完整的單節(jié)鋰離子電池采用恒定電流/恒定電壓線性充電器，其底部帶有散熱片的SOP8/MSOP8封裝與較少的外部元件數(shù)目使得TP4056充電器成為便攜式應(yīng)用的理想選擇，由于采用了內(nèi)部PMOSFET架構(gòu)，加上防倒充電路，所以不需要外部隔離二極管；TP4056充電器的充電電壓為4.2V，而充電電流通過電阻器進(jìn)行外部設(shè)置；當(dāng)充電電流在達(dá)到最終浮充電壓之后降至設(shè)定值1/10時，TP4056充電器將自動終止充電循環(huán)；當(dāng)輸入電壓被拿掉時，TP4056充電器將自動進(jìn)入低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至2uA以下；TP4056充電器在有電源時置于停機(jī)模式，從而將供電電流低于55uA，如圖8所示，為TP4056充電器的電路圖。六、移動終端移動終端可以為智能手機(jī)、平板電腦、PDA手持終端等；移動終端通過自帶藍(lán)牙功能與智能健身運(yùn)動手環(huán)的藍(lán)牙通訊模塊配對并建立連接，承擔(dān)運(yùn)動數(shù)據(jù)的存儲、分析處理和直觀顯示的任務(wù)，可以根據(jù)智能健身運(yùn)動手環(huán)控制模塊所分析數(shù)據(jù)完成飲食推薦等個性化科學(xué)健身指導(dǎo)；移動終端安裝了與智能健身運(yùn)動手環(huán)對應(yīng)的應(yīng)用程序(APP)，APP的人機(jī)交互層由主界面、運(yùn)動詳情頁面、綜合分析頁面構(gòu)成，利用后臺藍(lán)牙服務(wù)傳輸數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，整個框架如圖9所示；所述人機(jī)交互層利用Android組件中的Listview+Viewpager實(shí)現(xiàn)左右頁面快速切換；應(yīng)用程序啟動時，將讀取存儲的歷史記錄數(shù)據(jù)并顯示在相應(yīng)的界面上，同時主界面要求用戶輸入個人的相關(guān)信息，進(jìn)行AMI分析；主界面也能控制藍(lán)牙的連接和斷開。當(dāng)移動終端與智能健身運(yùn)動手環(huán)建立連接后，建立一個專用的線程Thread來接收數(shù)據(jù)，利用Android的handler消息機(jī)制把接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主線程，從而進(jìn)行主線程UI的更新實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時分析和顯示；藍(lán)牙客戶端與服務(wù)端的通訊是通過輸入輸出流的方式實(shí)現(xiàn)的，本次設(shè)計通過設(shè)置標(biāo)志位的方法從輸入流中識別數(shù)據(jù)并獲取。例如：當(dāng)讀取到標(biāo)志位“i”時，便進(jìn)行存取并通過SendToTarget()函數(shù)發(fā)送到主線程，并對緩存進(jìn)行清空，重新獲取流中的數(shù)據(jù)。利用handler消息機(jī)制傳遞消息更新主線程UI，代碼如下：主線程中接收消息，代碼如下：APP的存儲應(yīng)用了Android開發(fā)中的SharedPreferences輕量級存儲方案，該方案是通過edit()方法獲取editor對象，代碼如下：采用key-value鍵值對進(jìn)行存放數(shù)據(jù)。考慮到需要采集每天的歷史記錄，本次設(shè)計通過獲取本機(jī)的系統(tǒng)時間日期，并將該日期作為存儲數(shù)據(jù)的key，因此每日產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都可以以日期為單位保存下來，后期再通過讀取key提取數(shù)據(jù)并顯示，代碼如下：Datedate＝newDate(System.currentTimeMillis())；實(shí)施例2：本實(shí)施例是具體的實(shí)驗測試，測試中隨機(jī)邀請了六位志愿者參與測試，其中包括健身初學(xué)者和健身經(jīng)驗豐富的健身達(dá)人，目的是模擬不同人群的健身真實(shí)情況，使數(shù)據(jù)多樣化，準(zhǔn)確化。參與者在佩戴好智能健身運(yùn)動手環(huán)后，在工作人員按下開始后完成指定動作和達(dá)到指定次數(shù)，并由工作人員記錄數(shù)據(jù)，每個不同動作測試三組數(shù)據(jù)，以此減少計數(shù)誤差，下面的表1為二頭肌鍛煉測試的實(shí)驗測試數(shù)據(jù)。表1二頭肌鍛煉測試的實(shí)驗測試數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)分析，可得出該智能健身運(yùn)動手環(huán)的動作分析是比較精確的，可以在誤差范圍內(nèi)完成正確計數(shù)，誤差控制在2％之內(nèi)，因此在誤差允許范圍內(nèi)所測健身動作數(shù)據(jù)是可以接受的；所以綜合數(shù)據(jù)，該智能健身運(yùn)動手環(huán)的動作計數(shù)測量具有一定的可行性。以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的實(shí)施例，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明專利所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3