CN104815426A - 一种无线智能球拍传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线智能球拍传感器，该球拍传感器贴于球拍手柄尾端，它包括依次电连接的6轴传感器、MCU单片机、蓝牙模块三个部分；所述6轴传感器获取球拍运动数据传递给MCU单片机处理；所述MCU单片机分析处理传感器数据，通过算法匹配打球类型，计算出打球力量和速度，生成挥拍轨迹4元数据；所述蓝牙模块将MCU单片机分析处理后的数据通过蓝牙信号传输数据到手机或者平板电脑；手机或平板电脑利用雷达图展示击球类型和智能判断打球特点，利用波形图展示力量和速度，利用3D复现挥拍轨迹，并将数据通过网络传输到云服务器；所述云服务器提供数据同步接口，计算排名和实现社交功能，大数据分析预防运动伤害。

Description

一种无线智能球拍传感器
技术领域
发明涉及运动器材，具体的说是涉及一种无线智能球拍传感器。
背景技术
现有技术是把智能芯片植入到羽毛球拍手柄内，然后将打球数据通过USB线传送到电脑做分析，操作麻烦并且无法实时反馈并提供指导意见，对于指导教学和练习效果差，而且智能芯片无法移植到用户的其它已有的拍子。
发明内容
针对现有技术中的不足，发明要解决的技术问题在于提供了一种无线智能球拍传感器。
为解决上述技术问题，发明通过以下方案来实现：一种无线智能球拍传感器，其特征在于：该球拍传感器贴于球拍手柄尾端，它包括依次电连接的6轴传感器、MCU单片机、蓝牙模块三个部分；所述球拍传感器还包括场效应管M13407电路、LED指示灯电路、MP4050转换器电路、稳压电路；
所述6轴传感器：获取球拍运动数据传递给MCU单片机处理； 
所述MCU单片机：分析处理传感器数据，通过算法匹配打球类型，计算出打球力量和速度，生成挥拍轨迹4元数据；
所述蓝牙模块：将MCU单片机分析处理后的数据通过蓝牙信号传输数据到手机或者平板电脑；
球拍传感器通过蓝牙发送数据到手机或平板电脑后，手机或平板电脑利用雷达图展示击球类型和智能判断打球特点，利用波形图展示力量和速度，利用 3D复现挥拍轨迹，并将数据通过网络传输到云服务器；
所述云服务器：提供数据同步接口，计算排名和实现社交功能，大数据分析预防运动伤害。
进一步的，所述6轴传感器的传感器芯片型号为MPU6050，该传感器芯片的VLOGIC引脚电连接有104P电容C8，电容C8另一端接地，所述传感器芯片的REGOUT引脚端电连接有104P电容C9，电容C9另一端接地，所述传感器芯片的ADO引脚、RESV_G引脚、CLKIN引脚、GND引脚接地，所述传感器芯片的VDD引脚电连接104P电容C10，电容C10另一端接地。 
进一步的，所述MCU单片机型号为STM32F051K8U6，该单片机的0_IN引脚端与0_OUT引脚端之间电连接有8M晶振器X1，所述0_IN引脚端电连接有22P电容C5，0_OUT引脚端电连接有22P电容C6，电容C5、电容C6另一端接地。
进一步的，所述蓝牙模块采用的型号是BLEM201CMD。
进一步的，所述场效应管M13407电路中场效应管M13407电连接有47K电阻R15的，其负极端还电连接47K电阻R16、225P电容C17，电容C17另一端接地，所述场效应管M13407输入端电连接有104P电容C2，电容C2另一端接地。
进一步的，所述MP4050转换器电路中MP4050转换器有五个引脚，其中一个引脚GND接地，VCC引脚接电源输入端，CHRG引脚端电连接10K电阻R1、光敏二极管D13，光敏二极管D13另一端电连接680欧电阻R2，电阻R2另一端电连接电阻R1、电容C1、电源输入端，电容C1另一端接地，PROG引脚电连接有1K电阻R3，电阻R3另一端接地。 
进一步的，所述球拍传感器还包括稳压电路，该稳压电路使用的稳压器型号为ME6219。
相对于现有技术，发明的有益效果是：本发明是将智能芯片做成外置设备， 贴在球拍尾端，将智能芯片捕捉到的数据通过蓝牙无线发送到手机或者平板电脑中，手机应用程序可以实时分析挥拍动作，识别打球类型，打球力量，挥拍速度，3D复现挥拍轨迹，进而达到指导教学和训练的效果。通过统计分析可以了解用户打球特点，进攻策略，了解自己与专业球员的差距。用户无需换球拍或购买新的球拍，直接使用适合自己的球拍即可使用智能球拍传感器，提高羽毛球技术。本发明涉及实时捕捉和分析用户的运动轨迹，全面展示个人击球特点、进攻策略和体能状况，并提出改善用户技术动作的专业意见，让用户更加了解自己并快速提高技能技巧；通过3D技术复现用户挥拍轨迹，并与标准运作对比，让用户找到自己挥拍动作的不足之处并改进；用户还可以设定运动目标，运动结束后自动统计出当天完成情况，实时监控和追踪运动。当积累大量的用户运动数据后，可通过大数据分析，识别出运动伤害的特征，并及时提醒用户达到预防运动伤害的效果。
附图说明
图1为发明蓝牙模块电路图。
图2为发明MCU单片机电路图。
图3为发明场效应管M13407电路图。
图4为发明分压电路图。
图5为发明LED阵列电路图。
图6为发明传感器芯片电路图。
图7为发明MP4050转换器电路图。
图8为发明稳压电路图。
图9为本发明球拍传感器原理框图。
附图中标记：蓝牙电路1；单片机电路2；场效应管M13407电路3；分压电路4；LED指示灯电路5；传感器芯片6；MP4050转换器电路7；稳压电路8；6轴传感器101；MCU单片机102；蓝牙模块103。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对发明的技术方案进行详细的阐述。
请参照附图1～9，本发明的一种无线智能球拍传感器，该球拍传感器贴于球拍手柄尾端，它包括依次电连接的6轴传感器101、MCU单片机102、蓝牙模块103三个部分；所述球拍传感器还包括场效应管M13407电路3、LED指示灯电路5、MP4050转换器电路7、稳压电路8；所述6轴传感器101：获取球拍运动数据传递给MCU单片机102处理；所述MCU单片机102：分析处理传感器数据，通过算法匹配打球类型，计算出打球力量和速度，生成挥拍轨迹4元数据；所述蓝牙模块103：将MCU单片机102分析处理后的数据通过蓝牙信号传输数据到手机或者平板电脑；球拍传感器通过蓝牙发送数据到手机或平板电脑后，手机或平板电脑利用雷达图展示击球类型和智能判断打球特点，利用波形图展示力量和速度，利用3D复现挥拍轨迹，并将数据通过网络传输到云服务器；所述云服务器：提供数据同步接口，计算排名和实现社交功能，大数据分析预防运动伤害。
请参照附图6，所述6轴传感器101的传感器芯片6型号为MPU6050，该传感器芯片的VLOGIC引脚电连接有104P电容C8，电容C8另一端接地，所述传感器芯片的REGOUT引脚端电连接有104P电容C9，电容C9另一端接地，所述传感器芯片的ADO引脚、RESV_G引脚、CLKIN引脚、GND引脚接地，所述传感器芯片的VDD引脚电连接104P电容C10，电容C10另一端接地。在电路中还有一个分压电路4，该分压电路4是两个并联的阻值为10K的电阻连接在SCL、SDA引脚 上。
请参照附图2，所述MCU单片机102型号为STM32F051K8U6，其单片机电路2如图2所示，该单片机的0_IN引脚端与0_OUT引脚端之间电连接有8M晶振器X1，所述0_IN引脚端电连接有22P电容C5，0_OUT引脚端电连接有22P电容C6，电容C5、电容C6另一端接地。所述蓝牙模块103采用的型号是BLEM201CMD，其电路如图4所示的在蓝牙电路1。所述场效应管M13407电路3电路中场效应管M13407电连接有47K电阻R15的，其负极端还电连接47K电阻R16、225P电容C17，电容C17另一端接地，所述场效应管M13407输入端电连接有104P电容C2，电容C2另一端接地。
请参照附图7，所述MP4050转换器电路7电路中MP4050转换器有五个引脚，其中一个引脚GND接地，VCC引脚接电源输入端，CHRG引脚端电连接10K电阻R1、光敏二极管D13，光敏二极管D13另一端电连接680欧电阻R2，电阻R2另一端电连接电阻R1、电容C1、电源输入端，电容C1另一端接地，PROG引脚电连接有1K电阻R3，电阻R3另一端接地。所述球拍传感器还包括稳压电路8，该稳压电路使用的稳压器型号为ME6219。
本发明和现有技术相比，优点在于实现无线蓝牙数据传输和移动手机应用程序实时展现，并提供云端后台大数据分析，提高可操作性和实用性。并且本发明的球拍传感器可以安装在多个球拍使用。
以上所述仅为发明的优选实施方式，并非因此限制发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种无线智能球拍传感器，其特征在于：该球拍传感器贴于球拍手柄尾端，它包括依次电连接的6轴传感器(101)、MCU单片机(102)、蓝牙模块(103)三个部分；所述球拍传感器还包括场效应管M13407电路(3)、LED指示灯电路(5)、MP4050转换器电路(7)、稳压电路(8)；
所述6轴传感器(101)：获取球拍运动数据传递给MCU单片机(102)处理；
所述MCU单片机(102)：分析处理传感器数据，通过算法匹配打球类型，计算出打球力量和速度，生成挥拍轨迹4元数据；
所述蓝牙模块(103)：将MCU单片机(102)分析处理后的数据通过蓝牙信号传输数据到手机或者平板电脑；
球拍传感器通过蓝牙发送数据到手机或平板电脑后，手机或平板电脑利用雷达图展示击球类型和智能判断打球特点，利用波形图展示力量和速度，利用3D复现挥拍轨迹，并将数据通过网络传输到云服务器；
所述云服务器：提供数据同步接口，计算排名和实现社交功能，大数据分析预防运动伤害。
2.根据权利要求1所述的一种无线智能球拍传感器，其特征在于：所述6轴传感器(101)的传感器芯片(6)型号为MPU6050，该传感器芯片的VLOGIC引脚电连接有104P电容C8，电容C8另一端接地，所述传感器芯片的REGOUT引脚端电连接有104P电容C9，电容C9另一端接地，所述传感器芯片的ADO引脚、RESV_G引脚、CLKIN引脚、GND引脚接地，所述传感器芯片的VDD引脚电连接104P电容C10，电容C10另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种无线智能球拍传感器，其特征在于：所述MCU单片机(102)型号为STM32F051K8U6，该单片机的0_IN引脚端与0_OUT引脚端之间电连接有8M晶振器X1，所述0_IN引脚端电连接有22P电容C5，0_OUT引脚端电连接有22P电容C6，电容C5、电容C6另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种无线智能球拍传感器，其特征在于：所述蓝牙模块(103)采用的型号是BLEM201CMD。
5.根据权利要求1所述的一种无线智能球拍传感器，其特征在于：所述场效应管M13407电路(3)电路中场效应管M13407电连接有47K电阻R15的，其负极端还电连接47K电阻R16、225P电容C17，电容C17另一端接地，所述场效应管M13407输入端电连接有104P电容C2，电容C2另一端接地。
6.根据权利要求1所述的一种无线智能球拍传感器，其特征在于：所述MP4050转换器电路(7)电路中MP4050转换器有五个引脚，其中一个引脚GND接地，VCC引脚接电源输入端，CHRG引脚端电连接10K电阻R1、光敏二极管D13，光敏二极管D13另一端电连接680欧电阻R2，电阻R2另一端电连接电阻R1、电容C1、电源输入端，电容C1另一端接地，PROG引脚电连接有1K电阻R3，电阻R3另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种无线智能球拍传感器，其特征在于：所述球拍传感器还包括稳压电路(8)，该稳压电路使用的稳压器型号为ME6219。
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