CN106267745A - 一种智能充气球针 - Google Patents

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华容
韩业壮
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Abstract

本发明公开了一种智能充气球针，包括气门针和针体，气门针通过螺母与针体连接，针体的旁路连接一电路模块，其中，电路模块包括气压压力传感器、控制器、蓝牙模块、蜂鸣器以及电源，气压压力传感器与控制器连接，蓝牙模块与控制器连接，蜂鸣器与控制器连接，针体的旁路与气压压力传感器连接，气体压力传感器用于检测皮球内的气压，蓝牙模块用于与移动终端通信，电源为气压压力传感器、控制器、蓝牙模块以及蜂鸣器供电。本发明的智能充气球针可以为不同种类不同型号的皮球实现标准气压充气，避免了传统球针充气结束后还需要用压力表检查气压大小，并且如不符合标准气压还需再次进行充放气的重复过程。

Description

一种智能充气球针
技术领域
本发明涉及体育用品附属品领域，尤其是涉及一种智能充气球针。
背景技术
现代体育活动中不同种类不同型号皮球都有其唯一对应的标准气压，在涉及到充气皮球类的体育比赛前，组织者在充气结束后，还需要用传统的压力表检查皮球内部气压大小，低于标准气压则继续充气，高于标准气压则放气，直到皮球内部气压满足标准气压，这就导致充气过程繁琐并且气压大小不易掌控。
另外，非标准气压不仅会影响皮球的运动轨迹，而且还会缩短皮球的使用寿命，高温情况下气压过高甚至会发生爆炸，危及用户安全，同时对于非专业的用户，熟记各个种类各种型号的球类的标准气压是非常不现实的，所以普通用户通常都是在非标准的气压下使用，这就急需一种可以为不同种类不同型号的皮球实现标准气压充气的智能充气球针。
发明内容
本发明提供一种智能充气球针，用于解决为不同种类不同型号的皮球进行标准气压充气的技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种智能充气球针，包括气门针和针体，所述气门针通过螺母与所述针体连接，所述针体的旁路连接一电路模块，其中，所述电路模块包括气压压力传感器、控制器、蓝牙模块、蜂鸣器以及电源，所述气压压力传感器与所述控制器连接，所述蓝牙模块与所述控制器连接，所述蜂鸣器与所述控制器连接，所述针体的旁路与所述气压压力传感器连接，所述电源为所述气压压力传感器、控制器、蓝牙模块以及蜂鸣器供电；
所述气体压力传感器用于检测针体中的气压，所述控制器接收所述气体压力传感器采集的气压信息，所述控制器通过所述蓝牙模块传递气压信息给移动终端，在移动终端选择标准气压信息，移动终端通过所述蓝牙模块将标准气压信息传递给所述控制器，所述控制器将标准气压信息和实时检测的气压信息进行比较，若实时检测的气压大于标准气压，则所述蜂鸣器报警。
作为本发明所述的一种智能充气球针的改进，所述电源为纽扣电池。
作为本发明所述的一种智能充气球针的改进，所述控制器的型号为STM32F103T。
作为本发明所述的一种智能充气球针的改进，所述气压压力传感器的型号为USION。
作为本发明所述的一种智能充气球针的改进，所述蜂鸣器的型号为PKM11-4A11。
作为本发明所述的一种智能充气球针的改进，所述蓝牙模块采用蓝牙4.0版本。
本发明的有益技术效果在于：
用户通过移动终端上的APP就可以为不同种类不同型号皮球选择标准充气气压，并且实时监控皮球内部气压，操作方便，容易被用户接受；
智能充气球针充气达到皮球的标准气压时，蜂鸣器即时发出报警提示，解决了传统球针充气结束后还需要用压力表检查气压大小，并且如不符合标准气压还需再次进行充放气的重复过程。
附图说明
图1是本发明的智能充气球针的系统框图；
图2是本发明的智能充气球针结构示意图；
图3是本发明的智能充气球针使用流程框图。
图中，1-气门针；2-螺母；3-针体；4-电路模块；41-气压压力传感器；42-控制器；43-蓝牙模块；44-蜂鸣器；45-电源开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。
如图1至图3所示，一种智能充气球针，包括气门针1和针体3，气门针1通过螺母2与针体3连接，针体3的旁路连接一电路模块4，其中，电路模块4包括气压压力传感器41、控制器42、蓝牙模块43、蜂鸣器44以及电源，气压压力传感器41与控制器42连接，蓝牙模块43与控制器42连接，蜂鸣器44与控制器42连接，针体3的旁路与气压压力传感器41连接，气体压力传感器41用于检测皮球内的气压，蓝牙模块43用于与移动终端通信，电源为气压压力传感器41、控制器42、蓝牙模块43以及蜂鸣器44供电。气压压力传感器41采集皮球内部气压,气压信号经过A/D转换后输入到控制器，控制器通过蓝牙模块43将气压数据发送到用户的手机，用户手机上安装有相应的APP，使皮球内部气压与手机APP中所充皮球的标准气压进行对比，当皮球内部气压小于其标准气压时，用户可继续对皮球充气；当充气达到标准气压时，蜂鸣器报警，充气结束。同时用户也可以通过手机APP观察皮球内部气压大小，从而适当地调整充气的快慢。本发明解决了传统球针功能单一，充气无法获取皮球内部气压大小的问题。
手机APP中包含不同种类以及同一种类不同型号皮球的标准气压数据，可以供用户选择。
蓝牙模块采用引入了BLE(低功耗蓝牙技术)无线技术的蓝牙4.0版本。
BLE技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHzISM射频频段。
如图1所示，该系统包含六个部分：①控制器采用STM32F103T，内核：ARM 32位的CortexTM-M3 CPU，64K或128K字节的闪存程序存储器，20K字节的SRAM；②气压压力传感器41采用USION，该新型气压压力传感器41由陶瓷气压压力传感器41+数字信号放大标准版组成，在数字校准平台做过校准，使输出信号统一，压力与信号之前线性系数确定，可测量0-6.0MPa气压，使用I2C端口通信；③蓝牙模块采用基于蓝牙4.0标准的TICC2541，通过BLE(低功耗蓝牙技术)无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段；④蜂鸣器采用进口村田PKM11-4A11无源压电式蜂鸣器；⑤电源模块采用sony CR2016 3V纽扣电池；⑥分别运行于Android与iOS操作系统的APP，APP内建有市面上所有种类所有型号充气皮球标准气压的数据库，用户可根据自己的实际情况进行选择，同时充气过程中，APP实时显示球内气压变化以及距离标准气压的差值，方便用户适当控制充气的节奏。
本发明智能充气球针蓝牙模块的通讯方法，智能充气球针的蓝牙模块被设定为蓝牙通讯中的终端设备，不主动发送连接请求，只被动接收连接请求。具体实现步骤如下：a、智能充气球针中的蓝牙模块在有外部连接请求时生成PIN码，该PIN码与手机蓝牙模块连接时匹配认证；b、用户在手机客户端输入供手机连接智能充气球针蓝牙模块时匹配认证的PIN码，手机客户端连接到智能充气球针；c、智能充气球针与手机建立匹配连接后，用户通过手机APP下达操作指令并通过手机蓝牙模块发送到智能充气球针蓝牙模块中；d、智能充气球针中的蓝牙模块接到手机蓝牙模块的信号后，根据指令对处理器进行读改写，读改写完毕后处理器将气压压力传感器41采集到的气压数据回送给蓝牙模块；e、智能充气球针蓝牙模块回送数据信息给手机蓝牙模块，通信结束。
如图2所示，具有螺母2连接气门针1和针体3，气门针1用于连接打气筒，针体3则插进皮球充气孔，气压压力传感器41采集针体3中的气压，所采集到的气压信号经过模数转换，并发送到控制器42，控制器42将气压数据发送到蓝牙模块43，并控制蜂鸣器44是否报警，电源开关45控制电源为电路模块4供电。
如图3所示，首先需要打开手机蓝牙APP，搜索智能充气球针完成认证匹配，并设置系统参数初始化，即根据皮球类型和型号大小选择标准气压P0；然后将智能充气球针插进需要充气的皮球，如果此时蜂鸣器发出警报，则皮球内部气压P≥P0，观察手机APP显示的皮球气压P的数据，当P>P0时，只要对球针缓慢施加向下压力，即可实现对皮球放气功能，同时时刻观察手机APP显示的气压P变化，当皮球内部气压P＝P0时，停止按压，拔下智能充气球针；如果将智能充气球针插进皮球后，蜂鸣器未发出警报，则皮球内部气压P<P0，皮球允许充气，当蜂鸣器发出警报时，皮球充气到气压P＝P0，皮球充气完成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能充气球针，其特征在于：包括气门针和针体，所述气门针通过螺母与所述针体连接，所述针体的旁路连接一电路模块，其中，所述电路模块包括气压压力传感器、控制器、蓝牙模块、蜂鸣器以及电源，所述气压压力传感器与所述控制器连接，所述蓝牙模块与所述控制器连接，所述蜂鸣器与所述控制器连接，所述针体的旁路与所述气压压力传感器连接，所述电源为所述气压压力传感器、控制器、蓝牙模块以及蜂鸣器供电；
所述气体压力传感器用于检测针体中的气压，所述控制器接收所述气体压力传感器采集的气压信息，所述控制器通过所述蓝牙模块传递气压信息给移动终端，在移动终端选择标准气压信息，移动终端通过所述蓝牙模块将标准气压信息传递给所述控制器，所述控制器将标准气压信息和实时检测的气压信息进行比较，若实时检测的气压大于标准气压，则所述蜂鸣器报警。
2.根据权利要求1所述的一种智能充气球针，其特征在于：所述电源为纽扣电池。
3.根据权利要求1所述的一种智能充气球针，其特征在于：所述控制器的型号为STM32F103T。
4.根据权利要求1所述的一种智能充气球针，其特征在于：所述气压压力传感器的型号为USION。
5.根据权利要求1所述的一种智能充气球针，其特征在于：所述蜂鸣器的型号为PKM11-4A11。
6.根据权利要求1所述的一种智能充气球针，其特征在于：所述蓝牙模块采用蓝牙4.0版本。
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