專利名稱：一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器。
背景技術(shù)：
目前，市場上常用的計步裝置有機械式和電子式兩種。機械式的計步器出現(xiàn)較早，它是利用人行走時的振動引起計步器內(nèi)部簧片或者彈力小球的振動來產(chǎn)生電子脈沖，內(nèi)部處理器通過判斷電子脈沖的方法來達到計步的功能。這種計步器雖然成本比較低，但是它的準確性和靈敏度很低。電子式的計步器發(fā)展的很迅速，但是目前電子式計步器結(jié)構(gòu)比較復雜，其一般為腰掛式或放在口袋和背包里，使用很不方便。另外，國內(nèi)很多消費者是第一次接觸電子計步器，使很多廠家以次充好
實用新型內(nèi)容
本實用新型為解決其技術(shù)問題而提供一種準確性高、方便使用的裝在鞋墊內(nèi)的計步器。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于其由發(fā)射單元和接收單元組成；所述發(fā)射單元包括信號采集電路、編碼電路和發(fā)射電路；所述信號采集電路的輸出端接編碼電路的輸入端，所述編碼電路的輸出端接發(fā)射電路的輸入端；所述接收單元包括接收模塊、解碼及信號放大電路、單片機電路、按鍵電路和顯示模塊；所述接收模塊的輸出端接解碼及信號放大電路的輸入端，所述解碼及信號放大電路的輸出端接單片機電路的相應輸入端，所述單片機電路的輸出端接顯示模塊的輸入端，所述按鍵電路接單片機電路的相應輸入端；所述單片機電路包括單片機和時鐘芯片；所述發(fā)射單元和接收單元通過無線連接。所述發(fā)射單元安裝于鞋墊的夾層中；所述接收單元為腕部手表式。所述信號采集電路由薄膜開關SI、電阻R1-R2組成；所述薄膜開關SI和電阻R2串聯(lián)后接在VCCl和地之間；所述電阻Rl接在薄膜開關SI和電阻R2的節(jié)點上。所述編碼電路由編碼器U4及其外圍元件電阻R3-R11、電容Cl組成；所述編碼器U4的13腳接電阻Rl，所述編碼器U4的1-8腳分別經(jīng)電阻R4-R11接VCCl，所述編碼器U4的9-12腳和14腳接地，所述編碼器U4的18腳接VCCl，所述編碼器U4的17腳為編碼電路的輸出端DIN ;所述電阻R3接在編碼器U4的15腳與16腳之間；所述電容Cl接在編碼器U4的18腳與地之間。所述發(fā)射電路由三極管Q1-Q2、電感L1-L2、晶振Y1、發(fā)射天線A、電阻R12-R14、電容C2-C3組成；所述三極管Q2的基極經(jīng)電阻R14接編碼器U4的17腳，其發(fā)射極接地；所述三極管Ql的基極一路接晶振Yl的2腳，另一路依次經(jīng)電阻R12、電感LI接VCC1，所述三極管Ql的發(fā)射極接三極管Q2的集電極；所述晶振Yl的I腳依次經(jīng)電感L2、電容C2接發(fā)射天線A，所述晶振Yl的3腳接三極管Ql的發(fā)射極；所述電容C3接在晶振Yl的I腳和三極管Ql的發(fā)射極之間；所述電阻R13接在電感L2與電容C2的節(jié)點和三極管Ql的集電極之間。所述接收模塊的型號為315M。所述解碼及信號放大電路由解碼器U2及其外圍電元件三極管Q3、電阻R15-R25、電容C4組成；所述解碼器U2的14腳接接收模塊，所述解碼器U2的1-8腳分別經(jīng)電阻R18-R25接VCC2，所述解碼器U2的9_12腳接地，所述解碼器U2的18腳接VCC2 ;所述三極管Q3的基極經(jīng)電阻R16接解碼器U2的13腳，所述三極管Q3的集電極經(jīng)電阻R17接VCC2，所述三極管Q3的發(fā)射極接地；所述電阻R15接在解碼器U2的15腳與16腳之間。所述單片機電路由單片機Ul、時鐘芯片U3、晶振Y2、電阻R26-R27、電容C5-C6組成；所述單片機Ul的輸入端9腳經(jīng)電阻R26接三極管Q3的集電極T2，所述單片機Ul的4腳和6腳分別接VCC2，所述單片機Ul的18腳和20腳并聯(lián)后經(jīng)電阻R27接VCC2，所述單片機Ul的3腳、5腳和21腳分別接地；所述電容C5接在單片機Ul的6腳與地之間；所述時鐘芯片U3的3腳接單片機Ul的32腳，所述時鐘芯片U3的5腳和6腳分別接單片機Ul的·27腳和26腳，所述時鐘芯片U3的8腳接VCC2 ;所述晶振Y2接在時鐘芯片U3的I腳與2腳之間；所述電容C6接在時鐘芯片U3的8腳與地之間。所述按鍵電路由按鍵S2-S5、電阻R28-R31、二極管D1-D4組成；所述按鍵S2-S5 —端并聯(lián)后接地，其另一端分別經(jīng)電阻R28-R31接VCC2，所述按鍵的另一端分別接單片機Ul的23-26腳；所述二極管D1-D4的陽極并聯(lián)后接單片機Ul的I腳，所述二極管D1-D4的陰極接所述按鍵S2-S5的另一端。所述顯示模塊采用IXD液晶顯示屏，所述IXD液晶顯示屏的7-14腳分別接單片機Ul的12-17腳、7-8腳，所述LCD液晶顯示屏的4-6腳分別接單片機Ul的10-11腳、31腳，所述IXD液晶顯示屏的2腳和15腳接VCC2，所述IXD液晶顯示屏的I腳和16腳接地。本實用新型的有益效果如下本實用新型的發(fā)射單元體積小，裝在鞋墊的夾層中，使用方便；所采用器件為貼片式封裝，安裝于鞋墊的夾層中，因此不妨礙正常走路；發(fā)射單元和接受單元采用編碼電路和解碼電路，大大提高了計量步數(shù)時的準確性；單片機的時間由時鐘芯片精確控制，使計步器時間測定的準確性大大提高；通過軟件算法可以計算消耗的能量，以達到健身的效果。

圖I為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的安裝發(fā)射單元的鞋墊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的信號采集電路和編碼電路的電路原理圖；圖4為本實用新型的發(fā)射電路的電路原理圖；圖5為本實用新型的接收模塊和解碼及信號放大電路的電路原理圖；圖6為本實用新型的單片機電路的電路原理圖；圖7為本實用新型的按鍵電路的電路原理圖；圖8為本實用新型的顯示電路的電路原理圖；圖9為本實用新型的單片機計算跑步消耗能量的算法流程圖。在圖2中，I為鞋底，2為薄膜開關，3為發(fā)射單元其余電路的安裝位置，4為發(fā)射天線。
具體實施方式
由附圖1-9所示的實施例可知，本實用新型由發(fā)射單元和接收單元組成；所述發(fā)射單元包括信號采集電路、編碼電路和發(fā)射電路；所述信號采集電路的輸出端接編碼電路的輸入端，所述編碼電路的輸出端接發(fā)射電路的輸入端；所述接收單元包括接收模塊、解碼及信號放大電路、單片機電路、按鍵電路和顯示模塊；所述接收模塊的輸出端接解碼及信號放大電路的輸入端，所述解碼及信號放大電路的輸出端接單片機電路的相應輸入端，所述單片機電路的輸出端接顯示模塊的輸入端，所述按鍵電路接單片機電路的相應輸入端；所述單片機電路包括單片機和時鐘芯片；所述發(fā)射單元和接收單元通過無線連接。所述發(fā)射單元安裝于鞋墊的夾層中；所述接收單元為腕部手表式。所述信號采集電路由薄膜開關SI、電阻R1-R2組成；所述薄膜開關SI和電阻R2串聯(lián)后接在VCCl和地之間；所述電阻Rl接在薄膜開關SI和電阻R2的節(jié)點上。所述編碼電路由編碼器U4及其外圍元件電阻R3-R11、電容Cl組成；所述編碼器U4的13腳接電阻R1，所述編碼器U4的1-8腳分別經(jīng)電阻R4-R11接VCC1，所述編碼器U4的9-12腳和14腳接地，所述編碼器U4的18腳接VCCl，所述編碼器U4的17腳為編碼電路的輸出端DIN ;所述電阻R3為晶振電阻，大小為270K，接在編碼器U4的15腳與16腳之間；所述電容Cl接在編碼器U4的18腳與地之間。所述發(fā)射電路由三極管Q1-Q2、電感L1-L2、晶振Y1、發(fā)射天線A、電阻R12-R14、電容C2-C3組成；所述三極管Q2的型號為MMBT3904，其基極經(jīng)電阻R14接編碼器U4的17腳，其發(fā)射極接地；所述三極管Ql的型號為2SC3356-R25，其基極一路接晶振Yl的2腳，另一路依次經(jīng)電阻R12、電感LI接VCC1，所述三極管Ql的發(fā)射極接三極管Q2的集電極；所述晶振Yl的I腳依次經(jīng)電感L2、電容C2接發(fā)射天線A，所述晶振Yl的3腳接三極管Ql的發(fā)射極；所述電容C3接在晶振Yl的I腳和三極管Ql的發(fā)射極之間；所述電阻R13接在電感L2與電容C2的節(jié)點和三極管Ql的集電極之間。所述接收模塊的型號為315M。所述解碼及信號放大電路由解碼器U2及其外圍電元件三極管Q3、電阻R15-R25、電容C4組成；所述解碼器U2的型號為SC2272，其14腳接接收模塊，所述解碼器U2的1_8腳分別經(jīng)電阻R18-R25接VCC2，所述解碼器U2的9_12腳接地，所述解碼器U2的18腳接VCC2 ;所述三極管Q3的型號為J3Y，其基極經(jīng)電阻R16接解碼器U2的13腳，所述三極管Q3的集電極經(jīng)電阻R17接VCC2，所述三極管Q3的發(fā)射極接地；所述電阻R15為晶振電阻，大小為270K，接在解碼器U2的15腳與16腳之間。所述單片機電路由單片機Ul、時鐘芯片U3、晶振Y2、電阻R26-R27、電容C5-C6組成；所述單片機Ul的型號為Atmega8L-8AI，其輸入端9腳經(jīng)電阻R26接三極管Q3的集電極T2，所述單片機Ul的4腳和6腳分別接VCC2，所述單片機Ul的18腳和20腳并聯(lián)后經(jīng)電阻R27接VCC2，所述單片機Ul的3腳、5腳和21腳分別接地；所述電容C5接在單片機Ul的6腳與地之間；所述時鐘芯片U3的型號為PCF8563，其3腳接單片機Ul的32腳，所述時鐘芯片U3的5腳和6腳分別接單片機Ul的27腳和26腳，所述時鐘芯片U3的8腳接VCC2 ;所述晶振Y2的大小為32. 768Κ，接在時鐘芯片U3的I腳與2腳之間；所述電容C6接在時鐘芯片U3的8腳與地之間。所述按鍵電路由按鍵S2-S5、電阻R28-R31、二極管D1-D4組成；所述按鍵S2-S5 —端并聯(lián)后接地，其另一端分別經(jīng)電阻R28-R31接VCC2，所述按鍵的另一端分別接單片機Ul的23-26腳；所述二極管D1-D4的陽極并聯(lián)后接單片機Ul的I腳，所述二極管D1-D4的陰極接所述按鍵S2-S5的另一端。所述顯示模塊采用IXD液晶顯示屏,型號為IXD1602 ;所述IXD液晶顯示屏的7_14腳分別接單片機Ul的12-17腳、7-8腳，所述LCD液晶顯示屏的4-6腳分別接單片機Ul的10-11腳、31腳，所述IXD液晶顯示屏的2腳和15腳接VCC2，所述IXD液晶顯示屏的I腳和16腳接地。所述電源VCCl為紐扣電池，電壓為I. 5V，體積小，便于安裝在鞋墊的夾層中，并且不影響正常走路；所述電源VCC2為兩節(jié)干電池。本實用新型的工作原理如下·由附圖3所示的實施例可知，薄膜開關SI和電阻R1-R2組成信號采集電路，當走路落下腳時，薄膜開關SI被接通，輸出端DO為高電平；腳抬起后輸出端DO變?yōu)榈碗娖?，每當有高電平時說明步數(shù)加一；輸出的信號經(jīng)編碼器U4編碼，接到發(fā)射電路上形成高頻振蕩電路經(jīng)天線發(fā)射出去。在腕部接收端由接受電路將接受的信號送入解碼器U2解碼，并經(jīng)放大電路由輸出端Τ2接到主控芯片單片機Ul，單片機Ul根據(jù)采集到的高低電平信號做出相應處理。由附圖7所示的實施例可知，按鍵控制電路中按鍵S2對應EXET鍵，S3對應START鍵，S4對應STOP鍵，S5對應MODE鍵。本實施例上電首先進入待機模式，按EXET鍵進入身高H設置界面，在該界面下，按一下START鍵身高H加一，按一下STOP鍵身高H減一，身高H單位cm，最大身高H為250cm ；設置完畢按EXET鍵進入體重W設置界面，在該界面下，按一下START鍵體重W加一，按一下STOP鍵體重W減一，體重W單位Kg，最大體重W為250Kg ;體重W設置完畢按EXET鍵保存設置參數(shù)退出，返回待機模式(身高H、體重W若重新開機不需要重新設置)。本實施例的工作模式有三個界面步數(shù)N顯示界面、能量Q顯示界面、跑步時間T顯示界面，通過MODE鍵可以循環(huán)切換顯示界面。在待機狀態(tài)時按下MODE鍵進入步數(shù)N顯示界面，該界面下，按START鍵開始計步數(shù)N，跑步完畢按STOP鍵停止計步數(shù)N，此時單片機將計算跑步消耗的能量Q，若想重新計數(shù)可按START鍵重新開始；停止計數(shù)后可按MODE鍵進入能量Q顯示界面，該界面將顯示本次跑步所消耗的能量Q，單位卡路里；再一次按MODE鍵進入跑步時間T顯示界面，該界面將顯示本次跑步所用的時間T,單位min,不足一分鐘按一分鐘計算；再次按下MODE鍵將清除本次運動的所有數(shù)據(jù)并返回待機模式。單片機計算跑步消耗能量Q的算法，主要包括幾下具體步驟(I)輸入身高H、體重W ;(2)計算步長 S= (H-132) /0. 54 (cm);(3)計算步速 V=S/T ；(4)計算代謝當量 Met= (V*0. 1+3. 5) /3. 5 ；[0052] (5)計算消耗能量 Q=Met*3. 5謂*6 · 12。
權(quán)利要求1.一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于其由發(fā)射單元和接收單元組成；所述發(fā)射單元包括信號采集電路、編碼電路和發(fā)射電路；所述信號采集電路的輸出端接編碼電路的輸入端，所述編碼電路的輸出端接發(fā)射電路的輸入端； 所述接收單元包括接收模塊、解碼及信號放大電路、單片機電路、按鍵電路和顯示模塊；所述接收模塊的輸出端接解碼及信號放大電路的輸入端，所述解碼及信號放大電路的輸出端接單片機電路的相應輸入端，所述單片機電路的輸出端接顯示模塊的輸入端，所述按鍵電路接單片機電路的相應輸入端；所述單片機電路包括單片機和時鐘芯片；所述發(fā)射單元和接收單元通過無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述發(fā)射單元安裝于鞋墊的夾層中；所述接收單元為腕部手表式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述信號采集電路由薄膜開關SI、電阻R1-R2組成；所述薄膜開關SI和電阻R2串聯(lián)后接在VCCl和地之間；所述電阻Rl接在薄膜開關SI和電阻R2的節(jié)點上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述編碼電路由編碼器U4及其外圍元件電阻R3-R11、電容Cl組成；所述編碼器U4的13腳接電阻Rl，所述編碼器U4的1-8腳分別經(jīng)電阻R4-R11接VCC1，所述編碼器U4的9_12腳和14腳接地，所述編碼器U4的18腳接VCCl，所述編碼器U4的17腳為編碼電路的輸出端DIN ;所述電阻R3接在編碼器U4的15腳與16腳之間；所述電容Cl接在編碼器U4的18腳與地之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述發(fā)射電路由三極管Q1-Q2、電感L1-L2、晶振Y1、發(fā)射天線A、電阻R12-R14、電容C2-C3組成；所述三極管Q2的基極經(jīng)電阻R14接編碼器U4的17腳，其發(fā)射極接地；所述三極管Ql的基極一路接晶振Yl的2腳，另一路依次經(jīng)電阻R12、電感LI接VCC1，所述三極管Ql的發(fā)射極接三極管Q2的集電極；所述晶振Yl的I腳依次經(jīng)電感L2、電容C2接發(fā)射天線A，所述晶振Yl的3腳接三極管Ql的發(fā)射極；所述電容C3接在晶振Yl的I腳和三極管Ql的發(fā)射極之間；所述電阻R13接在電感L2與電容C2的節(jié)點和三極管Ql的集電極之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器,其特征在于所述接收模塊的型號為315M。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述解碼及信號放大電路由解碼器U2及其外圍電元件三極管Q3、電阻R15-R25、電容C4組成；所述解碼器U2的14腳接接收模塊，所述解碼器U2的1-8腳分別經(jīng)電阻R18-R25接VCC2，所述解碼器U2的9-12腳接地，所述解碼器U2的18腳接VCC2 ;所述三極管Q3的基極經(jīng)電阻R16接解碼器U2的13腳，所述三極管Q3的集電極經(jīng)電阻R17接VCC2，所述三極管Q3的發(fā)射極接地；所述電阻R15接在解碼器U2的15腳與16腳之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述單片機電路由單片機U1、時鐘芯片U3、晶振Y2、電阻R26-R27、電容C5-C6組成；所述單片機Ul的輸入端9腳經(jīng)電阻R26接三極管Q3的集電極T2，所述單片機Ul的4腳和6腳分別接VCC2，所述單片機Ul的18腳和20腳并聯(lián)后經(jīng)電阻R27接VCC2，所述單片機Ul的3腳、5腳和21腳分別接地；所述電容C5接在單片機Ul的6腳與地之間；所述時鐘芯片U3的3腳接單片機Ul的32腳，所述時鐘芯片U3的5腳和6腳分別接單片機Ul的27腳和26腳，所述時鐘芯片U3的8腳接VCC2 ;所述晶振Y2接在時鐘芯片U3的I腳與2腳之間；所述電容C6接在時鐘芯片U3的8腳與地之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述按鍵電路由按鍵S2-S5、電阻R28-R31、二極管D1-D4組成；所述按鍵S2-S5 —端并聯(lián)后接地，其另一端分別經(jīng)電阻R28-R31接VCC2，所述按鍵的另一端分別接單片機Ul的23-26腳；所述二極管D1-D4的陽極并聯(lián)后接單片機Ul的I腳，所述二極管D1-D4的陰極接所述按鍵S2-S5的另一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器，其特征在于所述顯示模塊采用IXD液晶顯示屏，所述IXD液晶顯示屏的7-14腳分別接單片機Ul的12-17腳、7_8腳，所述IXD液晶顯示屏的4-6腳分別接單片機Ul的10-11腳、31腳，所述IXD液晶顯示屏的2腳和15腳接VCC2，所述IXD液晶顯示屏的I腳和16腳接地。
專利摘要本實用新型涉及一種發(fā)射單元裝在鞋墊內(nèi)的計步器。本實用新型由發(fā)射單元和接收單元組成；所述發(fā)射單元包括信號采集電路、編碼電路和發(fā)射電路；所述信號采集電路的輸出端接編碼電路的輸入端，所述編碼電路的輸出端接發(fā)射電路的輸入端；所述接收單元包括接收模塊、解碼及信號放大電路、單片機電路、按鍵電路和顯示模塊；所述接收模塊的輸出端接解碼及信號放大電路的輸入端，所述解碼及信號放大電路的輸出端接單片機電路的相應輸入端，所述單片機電路的輸出端接顯示模塊的輸入端，所述按鍵電路接單片機電路的相應輸入端；所述發(fā)射單元和接收單元通過無線連接。本實用新型的有益效果是體積小，使用方便，解決了機械式計步器計步數(shù)準確率低的問題。
文檔編號H04B1/04GK202692998SQ20122040927
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者王彥偉, 孫宏強, 賈紅毅, 趙斌 申請人:王彥偉