[发明专利]基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈

说明书

技术领域

本发明属于健身运动装置技术领域，具体涉及一种基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈。

背景技术

随着人民生活水平的提高，全民健身计划的倡导，人们的健身意识得到了很大的提高，健身作为高质量生活的一部分，越来越受到人们的重视。转呼啦圈是其中一种老少皆宜的健身方式，其运动趣味性强，形式生动活泼，既能提高练习者的身体协调性和柔韧性，又能陶冶情操、磨练意志。但目前市面上的呼啦圈也存在一些问题：现有的绝大多数呼啦圈均为实体产品，由塑料或橡胶等材料制成，其规格、尺寸与重量均没有严格标准，这常常导致消费者由于急于塑身或减肥等原因而盲目选择了不适合自己的呼啦圈，如质量太重、尺寸过大，这些都会导致相对撞击力较大，很可能会伤及到人体腹部、背部内的脏器，如肾脏、脾脏等，这样不但不能达到强身健体的目的，反而有损身体健康，所以这类传统型呼啦圈不具备很好的普遍适用性；同时，现有的大多数呼啦圈其尺寸都过大，形式都较为单一，使得其不具备很好的便携性和娱乐性；作为一款健身器材，传统的呼啦圈无法记录运动过程中的各项参数，使得用户无法对锻炼的强度进行科学地控制。

目前市面上呼啦圈的种类非常多，有传统型的，也有可折叠式、模拟式和多功能型等。201120053455.1号“便携式呼啦圈”发明公开了一种可折叠的便于携带的呼啦圈，该方案中的呼啦圈圈体由三根弧形套管两两套接而成，其中一根弧形套管的外侧可拆卸连接有一个盒，盒内设置有电子表和定时器，可以记录用户的运动时间，主要缺点为：一、由于其为实体型的传统呼啦圈，产品在规格、尺寸与重量上无法满足所有用户群体的要求，因而不具备普遍适用性；二、形式上仍为传统型呼啦圈，因而不具备很好的娱乐性；三、套接过程中费时费力，套接接口容易出现磨损，影响使用寿命。02202131.0号“用于玩具的光电控制系统”发明公布了一种光电控制系统，该方案涉及一种能够发射、接收光信号并且进行光电转换的光电控制系统，以便控制一个玩具中的呼啦圈可跟随参与游戏的人的腰部转动方向和速度而旋转，主要缺点为：一、无法记录运动过程中的各项参数，使得用户无法对锻炼的强度进行科学地控制；二、与微机械陀螺相比较，振动传感器的精度较低，较难实现运动过程的实时同步性；三、控制终端的玩具型设计不具备普遍适用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈。

本发明的基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈，包括两个部分：信号检测模块和显示模块。

信号检测模块包括微机械陀螺、处理器A、无线发射模块和稳压电路。微机械陀螺实现对信号的采集，通过I²C总线与处理器A相连。无线发射模块与处理器A相连，在处理器A的控制下，实现数据的发送。处理器A与微机械陀螺和无线发射模块相连，实现对角速度的采集、处理以及发送。稳压电路与微机械陀螺、处理器A、无线发射模相连，通过不同的稳压模块给其提供电源。

显示模块包括LCD显示屏、LED点阵屏、处理器B、无线接收模块和电源适配电路。LCD显示屏是用户运动参数显示界面，用于显示运动时间、消耗热量和扭动圈数信息。LED点阵屏是用户腰部扭动状态显示界面，用于显示与腰部扭动同步的点阵转动。无线接收模块与处理器B相连，在处理器B的控制下，实现数据的接收。处理器B与LCD显示屏、LED点阵屏和无线接收模块相连，实现对信号检测模块发送数据的接收和处理，控制LCD显示屏和LED点阵屏作相应显示。电源适配电路与LCD显示屏、LED点阵屏、处理器B、无线接收模块相连，通过不同的稳压模块给其提供电源。

本发明的基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈，信号检测模块的处理器A对微机械陀螺采集到的角速度数据进行处理，对不同大小等级的角速度数据进行打包，将其分别转换成表征点阵点亮时间的电信号。

本发明的基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈，信号检测模块与显示模块通过射频通信方式实现数据传输，其传输速率设定为1Mbps~2Mbps。

本发明的基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈，信号检测模块的稳压电路采用内部电池组供电的方式，显示模块的电源适配电路有外部直流电压源供电和内部电池组供电两种供电方式。

本发明的基于微机械陀螺的虚拟呼啦圈，显示模块的LED点阵屏电路采用一种节约处理器I/O口资源的动态扫描显示方法：通过处理器B输出第一行点阵的数据并锁存，然后选通第一行点阵，再输出第二行点阵的数据并锁存，然后选通第二行点阵，以此类推，当选通最后一行之后，又重新回到第一行，重复以上过程，最终在LED点阵屏上形成稳定的图形。