專利名稱：設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于戶外健身器材裝置領(lǐng)域，尤其是一種具有數(shù)據(jù)存儲和讀取 裝置的戶外健身器材，通過數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)對戶外健身器材鍛煉者的量化管理， 從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)鍛煉、增強(qiáng)鍛煉效果的目的。再通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，無線通訊的手段 促進(jìn)和提升人們的健康素質(zhì)。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快，為了能夠適應(yīng)現(xiàn)代生活的要 求，必須具有良好的身體素質(zhì)，人們也深刻認(rèn)識到科學(xué)健身的重要意義，最近 幾年，為了滿足人們的健身需求，很多小區(qū)設(shè)立了戶外健身器材，戶外健身器 材的應(yīng)用范圍越來越廣泛。戶外健身器材對于鍛煉身體具有很好的作用，但是 目前常用的健身器材，人們只能單純的憑借感覺來鍛煉，沒有一個(gè)量化的檢測 標(biāo)準(zhǔn)，客觀上影響了鍛煉者的鍛煉效果。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠通過對運(yùn)動數(shù)據(jù) 的存儲，讀取和分析，從而指導(dǎo)鍛煉者更科學(xué)鍛煉的具有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置 的戶外健身器材。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材， 包括固定柱、可動擺臂，其特征是在所述的戶外健身器材上設(shè)置有數(shù)據(jù)采集存 儲和數(shù)據(jù)讀取裝置。
所述的數(shù)據(jù)采集存儲和數(shù)據(jù)讀取裝置包括數(shù)據(jù)讀取設(shè)備、微控制器、數(shù)據(jù) 存儲器、時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)和速度傳感器、傳感器探測裝置，所述的數(shù)據(jù)讀取設(shè) 備、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路和傳感器分別與微控制器相連，所述計(jì)數(shù)和速度傳 感器和傳感器探測裝置分別設(shè)置在固定柱和可動擺臂上。
所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材，其特征是所述的數(shù)據(jù) 讀取裝置設(shè)置在固定柱的頂部，集成有微控制器、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路等的
電路板安裝在固定柱內(nèi)部。
所述的計(jì)數(shù)和速度傳感器為干簧管或霍爾元件，傳感器設(shè)置在固定柱內(nèi)部 相對應(yīng)傳感器探測裝置的位置。
在固定柱上靠近計(jì)數(shù)和速度傳感器的位置設(shè)置有一窗口。
所述的時(shí)鐘電路核心芯片為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)時(shí)間，時(shí)鐘芯片通過串行或并口 與微控制器進(jìn)行通信。
所述數(shù)據(jù)存儲器核心芯片能夠多次讀寫，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)掉電后也不丟失，芯 片通過并口或串口線路與微控制器相連。
是還設(shè)置有電路電壓轉(zhuǎn)換芯片，電路電壓轉(zhuǎn)換芯片的的輸入端接電源，輸 出端為微控制器及其它集成電路提供工作電壓。
微控制器接收來自傳感器的信號，通過并口或串口線路讀寫數(shù)據(jù)存儲器， 數(shù)據(jù)讀取設(shè)備，時(shí)鐘芯片，計(jì)算鍛煉者的搖擺速度。
設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材的使用方法，其特征是將戶外
健身器材存儲器上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其它存儲設(shè)備上，例如U盤，SIM卡，IC卡， 等等。例如微控制器通過串口與采用IS014443A協(xié)議的讀卡芯片MF- RC500 相連，可以方便的讀寫射頻卡，將數(shù)據(jù)保存在射頻卡上。
當(dāng)戶外健身器材存儲器上的所有的存儲數(shù)據(jù)全部被本地?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器讀取 出保存后，再通過健康管理員端的客戶端程序，把每個(gè)人的運(yùn)動數(shù)據(jù)，通過互 聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器上，在服務(wù)器端，開設(shè)每個(gè)健身用戶的運(yùn)動健身 檔案。相關(guān)專家通過專家客戶端軟件或登錄網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器后，進(jìn)入使用者的 個(gè)人健康空間，針對每個(gè)用戶的健康檔案進(jìn)行針對性的管理，對每個(gè)用戶進(jìn) 行健康運(yùn)動行為的指導(dǎo)和意見，將所有的運(yùn)動指導(dǎo)建議存儲到相應(yīng)的每個(gè)用戶 的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)空間或者系統(tǒng)通過短信、Email、 IM登即時(shí)通訊軟件把健身處方和 意見傳遞給每個(gè)用戶，以促進(jìn)和改善每個(gè)用戶的健身辦法和健身計(jì)劃；同時(shí)每 個(gè)用戶也可通過自己的帳號和密碼進(jìn)入自己的網(wǎng)上健康空間內(nèi)察看相關(guān)的運(yùn) 動報(bào)告和專家的健康指導(dǎo)處方和建議。
本實(shí)用新型的效果是在戶外運(yùn)動器材裝置上安裝具有計(jì)數(shù)和速度采集傳 感器的數(shù)據(jù)存儲、讀取裝置，當(dāng)鍛煉者開始運(yùn)動時(shí)，傳感器喚醒電路板開始工 作，微控制器即時(shí)采集鍛煉者的運(yùn)動數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)和速度傳感器和傳感器探測裝 置分別設(shè)置在固定柱和可動擺臂上，鍛煉者每運(yùn)動一次可動擺臂，就會使傳感 器和探測裝置位置接近一次，傳感器傳給微控制器相關(guān)的信號，微控制器處理 完這些信號后，將數(shù)據(jù)和附帶信息(如時(shí)間等)保存在存儲器中。鍛煉者也可 以隨時(shí)將存儲器中的信息通過數(shù)據(jù)讀取設(shè)備轉(zhuǎn)存到其它存儲設(shè)備上。通過這種
方式就可以完整記錄鍛煉者的鍛煉數(shù)據(jù)。通過分析鍛煉者的數(shù)據(jù)，真正能夠?qū)?現(xiàn)以鍛煉者個(gè)人身體素質(zhì)為基礎(chǔ)的個(gè)性化鍛煉，完全實(shí)現(xiàn)量化管理，增強(qiáng)鍛煉 效果。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型的電路控制框圖3為本實(shí)用新型時(shí)鐘部分電路原理圖4為數(shù)據(jù)存儲部分電路原理圖5為電路電壓轉(zhuǎn)換部分電路原理圖6為讀卡器部分電路原理圖7為單片機(jī)部分電路原理圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
圖1中，設(shè)置有計(jì)數(shù)和速度采集等功能的裝置的漫步機(jī)，包括立柱l、擺 臂2，在立柱上1設(shè)置具有數(shù)據(jù)存儲、記錄、讀取裝置IC; 3、單片機(jī)、數(shù)據(jù) 存儲器、時(shí)鐘電路和計(jì)數(shù)傳感器，所述的IC卡讀卡器3、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電 路和計(jì)數(shù)傳感器分別與單片機(jī)相連(參見圖2)。 IC卡讀卡器3設(shè)置在立柱的 頂部，單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路安裝在電路板上，電路板安裝在立柱1 內(nèi)部。傳感器為干簧管4，干簧管4設(shè)置在立柱內(nèi)部，擺臂上設(shè)置有磁鐵5， 在立柱上靠近干簧管的位置設(shè)置有一窗口 6。
圖3中，時(shí)鐘電路核心芯片為DS1302，所述時(shí)芯片通過串行接口與單片 機(jī)進(jìn)行通信。
圖4中，數(shù)據(jù)存儲核心芯片AT24C64N通過IIC總線SCL、 SDA與單片機(jī)接口，
數(shù)據(jù)在系統(tǒng)掉電后也不丟失。
圖5中，電路電壓轉(zhuǎn)換核心芯片SP620IEM5-3.3，芯片的輸入端接電源，
輸出端分成兩部分， 一部分為單片機(jī)及其它集成電路提供工作電壓，另一部分 為單片機(jī)提供復(fù)位信號。
圖6中，讀卡器采用IS014443A讀卡芯片MF- RC500，通過串口與單 片機(jī)接口。
圖7中，單片機(jī)為89LPC917微控制器，單片機(jī)接收來自傳感器的信號，通 過IIC總線，串口讀寫數(shù)據(jù)存儲器，讀卡器，時(shí)鐘芯片，計(jì)算鍛煉者的搖擺速度， 讀寫數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型的工作原理如下
鍛煉者在裝置有數(shù)據(jù)存儲，讀取設(shè)備的健身器材上開始鍛煉時(shí)，裝載在裝 置有數(shù)據(jù)存儲，讀取設(shè)備的健身器材上的電路板和傳感器開始工作，記時(shí)開始， 每走一個(gè)行程，傳感器就記數(shù)一次，微控制器記錄總次數(shù)。當(dāng)鍛煉者停止鍛煉 時(shí)，微控制器記錄下鍛煉者的運(yùn)動時(shí)間，次數(shù)，速度，計(jì)算做這些運(yùn)動量所消 耗的熱量(熱量值僅供參考)，并將這些數(shù)據(jù)保持，同時(shí)鍛煉者可以通過讀取 設(shè)備將這些數(shù)據(jù)也保存在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)被傳到管理 終端數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)鍛煉。
鍛煉者每做一個(gè)行程的運(yùn)動，傳感器就傳個(gè)微控制器一個(gè)信號；數(shù)據(jù)存儲 器記錄下鍛煉者的運(yùn)動時(shí)間，次數(shù)，消耗的熱量及實(shí)時(shí)時(shí)間等信息；讀卡器模 塊用于讀寫射頻卡。
此電路板裝載在戶外健身器材上，采用電池供電。在不工作時(shí)，電路板上 的主芯片處于低功耗模式，當(dāng)鍛煉者開始運(yùn)動時(shí)，記數(shù)傳感器喚醒電路板開始 工作，微控制器即時(shí)采集鍛煉者的運(yùn)動數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)30秒后沒接收到傳感 器的信號時(shí)，進(jìn)入待機(jī)模式，存儲器保存下運(yùn)動時(shí)間，次數(shù)，時(shí)間等信息，鍛 煉者將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(包含本地?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)空間)上。
下面分別介紹電路部分各主要功能器件
時(shí)鐘部分，電路原理圖為圖3， DS1302是DALLAS公司推出的涓流充 電時(shí)鐘芯片內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM通過簡單的串行 接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒分，時(shí)，日，日期，月， 年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過AM/PM指 示決定采用24或12小時(shí)格式。DS1302與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串 行的方式進(jìn)行通信僅需用到三個(gè)口線(1 ) RES (復(fù)位)，(2 ) I/O (數(shù) 據(jù)線)，(3 ) SCLK (串行時(shí)鐘)。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多
達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。DS1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘 信息時(shí)功率小于lmW。 DS1302的雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)， Vccl為可編程涓流充電電源，附加七個(gè)字節(jié)存儲器。
數(shù)據(jù)存儲器部分電路原理圖為圖4，芯片AT24C64N通過IIC總線Sa、 SDA 與單片機(jī)接口，電阻R5與電容C10組成上電保護(hù)電路、電容C11起到電源濾波作 用，電阻R6、 R7為上拉電阻，整個(gè)組件保證數(shù)據(jù)在系統(tǒng)掉電后也不丟失。
電路電壓轉(zhuǎn)換部分電路原理圖為圖5，電路電壓轉(zhuǎn)換核心芯片
SP620IEM5-3.3，芯片的輸入端接電源，輸出端分成兩部分， 一部分為單片機(jī) 及其它集成電路提供工作電壓，另一部分為單片機(jī)提供復(fù)位信號。電源VCC 與芯片SP620IEM5-3. 3的輸入端IN連接，同時(shí)電源VCC通過隔離電容C8與芯 片SP620IEM5-3. 3地端GND連接，電源VCC通過電阻R8與芯片SP620IEM5-3. 3 的EN端口連接，電源VCC通過電阻R9與芯片SP620IEM5-3. 3的RSN端口連 接，RSN端口通過電阻R10為單片機(jī)提供復(fù)位信號，芯片SP620IEM5-3. 3的 輸出端OUT為單片機(jī)及其他集成電路提供工作電壓。
傳感器部分傳感器采用干簧管或霍爾元件等其他的速度傳感器，干簧管 或霍爾元件周圍的磁場強(qiáng)度達(dá)到或超過一定數(shù)值，其觸點(diǎn)即吸合(閉合或開啟)， 單片機(jī)相應(yīng)的端口收到此脈沖后，產(chǎn)生中斷，開始記數(shù)，根據(jù)相連的兩次中斷 的時(shí)間間隔，計(jì)算出鍛煉者的搖擺頻率(或速度)。
數(shù)據(jù)讀取部分電路原理圖為圖6，讀卡器采用最新PHILIPS高集成 IS014443A讀卡芯片MF-RC500，通過串口與單片機(jī)接口，單片機(jī)使用相應(yīng) 的協(xié)議來讀寫射頻卡，操作者刷卡不需接觸讀卡器，操作方便。
微控制器部分電路原理圖為圖7，芯片P89LPC917是一款低成本的16腳 單片微控制器。它們采用高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時(shí)間只需2到4個(gè)時(shí)鐘 周期。6倍于標(biāo)準(zhǔn)80C51器件。P89LPC917集成了許多系統(tǒng)級的功能，這樣可大 大減少元件的數(shù)目和電路板面積并降低系統(tǒng)的成本。
微控制器接收來自傳感器的信號，通過IIC總線，串口讀寫數(shù)據(jù)存儲器，讀 卡器，時(shí)鐘芯片，計(jì)算鍛煉者的搖擺速度，讀寫數(shù)據(jù)。
實(shí)施例2:
圖8中，設(shè)置有IC卡裝置的跑步機(jī)，包括立柱l、擺臂2，在立柱上l設(shè) 置有具有計(jì)數(shù)傳感器的IC卡讀卡器3、單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路和計(jì)數(shù) 傳感器，所述的IC卡讀卡器3、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路和計(jì)數(shù)傳感器分別與單 片機(jī)相連(參見圖2)。 IC卡讀卡器3設(shè)置在立柱的頂部，單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲 器、時(shí)鐘電路安裝在電路板上，電路板安裝在立柱l內(nèi)部。傳感器為干簧管4，
干簧管4設(shè)置在立柱內(nèi)部，擺臂上設(shè)置有磁鐵5，在立柱上靠近干簧管的位置 設(shè)置有一窗口 6。 實(shí)施例3:
圖9中，設(shè)置有IC卡裝置的跑步機(jī)，包括立柱l、擺臂2，在立柱上l設(shè) 置有具有計(jì)數(shù)傳感器的IC卡讀卡器3、單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路和計(jì)數(shù) 傳感器，所述的IC卡讀卡器3、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路和計(jì)數(shù)傳感器分別與單 片機(jī)相連(參見圖2)。 IC卡讀卡器3設(shè)置在立柱的頂部，單片機(jī)、數(shù)據(jù)存儲 器、時(shí)鐘電路安裝在電路板上，電路板安裝在立柱1內(nèi)部。傳感器為干簧管4， 干簧管4設(shè)置在立柱內(nèi)部，擺臂上設(shè)置有磁鐵5，在立柱上靠近干簧管的位置 設(shè)置有一窗口 6。
權(quán)利要求1、設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材，包括固定柱、可動擺臂，其特征是在所述的戶外健身器材上設(shè)置有數(shù)據(jù)采集存儲和數(shù)據(jù)讀取裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材， 其特征是所述的數(shù)據(jù)采集存儲和數(shù)據(jù)讀取裝置包括數(shù)據(jù)讀取設(shè)備、微控制器、 數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)和速度傳感器、傳感器探測裝置，所述的數(shù)據(jù)讀 取設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路和傳感器分別與微控制器相連，所述計(jì)數(shù)和速 度傳感器和傳感器探測裝置分別設(shè)置在固定柱和可動擺臂上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器 材，其特征是所述的數(shù)據(jù)讀取裝置設(shè)置在固定柱的頂部，集成有微控制器、數(shù) 據(jù)存儲器、時(shí)鐘電路等的電路板安裝在固定柱內(nèi)部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材， 其特征是所述的計(jì)數(shù)和速度傳感器為干簧管或霍爾元件，傳感器設(shè)置在固定柱 內(nèi)部相對應(yīng)傳感器探測裝置的位置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材， 其特征是在固定柱上靠近計(jì)數(shù)和速度傳感器的位置設(shè)置有一窗口 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材， 其特征是所述的時(shí)鐘電路核心芯片為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)時(shí)間，時(shí)鐘芯片通過串行或 并口與微控制器進(jìn)行通信。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材，其 特征是所述數(shù)據(jù)存儲器核心芯片能夠多次讀寫，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)掉電后也不丟失， 芯片通過并口或串口線路與微控制器相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材， 其特征是還設(shè)置有電路電壓轉(zhuǎn)換芯片，電路電壓轉(zhuǎn)換芯片的的輸入端接電源， 輸出端為微控制器及其它集成電路提供工作電壓。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材，其 特征是微控制器接收來自傳感器的信號，通過并口或串口線路讀寫數(shù)據(jù)存儲器， 數(shù)據(jù)讀取設(shè)備，時(shí)鐘芯片，計(jì)算鍛煉者的搖擺速度。
專利摘要一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠通過對運(yùn)動數(shù)據(jù)的存儲，讀取和分析，從而指導(dǎo)鍛煉者更科學(xué)鍛煉的具有數(shù)據(jù)存儲和讀取裝置的戶外健身器材。技術(shù)方案是包括固定柱、可動擺臂，其特征是在健身器材裝置上設(shè)置有數(shù)據(jù)采集存儲記錄和數(shù)據(jù)讀取裝置。
文檔編號A63B71/06GK201205438SQ20082007998
公開日2009年3月11日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者陸遠(yuǎn)大 申請人:體之杰(北京)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司