CN112509409A - 一种无线蓝牙触电模拟手套及触电模拟系统 - Google Patents

一种无线蓝牙触电模拟手套及触电模拟系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种无线蓝牙触电模拟手套，包括单片机、蓝牙接收器、放电模拟电路及位于手套指尖的金属电极。单片机连接蓝牙接收器，蓝牙接收器用于接收外部的触电信号并在接收到触电信号后发送蓝牙触发信号至单片机。单片机还连接放电模拟电路的控制端，放电模拟电路的输出端连接金属电极，单片机用于在接收到蓝牙触发信号后控制放电模拟电路输出千伏直流高压至金属电极。本发明可模拟出真实的触电场景，真实度和安全系数高，由于采用蓝牙进行信号的无线传输，没有有线的束缚，用于的活动范围大大增强，体验感迅速提高。

Description

一种无线蓝牙触电模拟手套及触电模拟系统
技术领域
本发明涉及VR交互触电模拟技术领域，尤其涉及一种无线蓝牙触电模拟手套及触电模拟系统。
背景技术
生活中经常会发生触电事故，为便于研究触电事故，常需要模拟触电事件，VR交互技术的发展为模拟触电事件提供了良好的选择。由于大多数触电事故均发生在人体的手部，触电模拟手套便应运而生。但现实是，传统触电模拟手套的现实训练中，为了保障训练安全，无法进行更不能模拟最贴近触电安全事故的模拟训练，模拟出来的触电事件与真实触电场景相差较远，而使用其它替代设备训练真实度不高，并且无法模拟出复杂特定要求的训练环境，训练效果大打折扣。且传统触电模拟手套通过有线方式进行信号传输，限制了用户的活动范围，极大的降低了用户体验。
发明内容
有鉴于此，一方面，本发明提出了一种无线蓝牙触电模拟手套，以解决传统无线蓝牙触电模拟手套模拟触电训练的真实度不高、有线连接降低了用户体验的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种无线蓝牙触电模拟手套，包括单片机、蓝牙接收器、放电模拟电路及位于手套指尖的金属电极；
单片机连接蓝牙接收器，蓝牙接收器用于接收外部的触电信号并在接收到触电信号后发送蓝牙触发信号至单片机；
单片机还连接放电模拟电路的控制端，放电模拟电路的输出端连接金属电极，单片机用于在接收到蓝牙触发信号后控制放电模拟电路输出千伏直流高压至金属电极。
可选的，单片机包括AT89LV52芯片。
可选的，蓝牙接收器包括ROK101008蓝牙模块。
可选的，放电模拟电路包括低压直流电源、继电器SB、高频振荡器及倍压整流器；
继电器SB的控制端连接单片机，低压直流电源依次经继电器SB、高频振荡器、倍压整流器连接金属电极，继电器SB用于控制低压直流电源开始或停止输出，高频振荡器用于将低压直流电源输出的低压直流电转化为高压交流电。
可选的，放电模拟电路还包括放电指示器，低压直流电源经继电器SB还连接放电指示器。
可选的，低压直流电源为电池。
可选的，高频振荡器包括三极管VT、高频变压器TU及电阻R2；
低压直流电源连接继电器SB后再依次经三极管VT的集电极、三极管VT的发射极、高频变压器TU的一次绕组N2接地，三极管VT的集电极还依次经高频变压器TU的一次绕组N1、电阻R2连接三极管VT的基极，高频变压器TU的二次绕组N3连接倍压整流器的输入端。
可选的，倍压整流器包括二极管VD1～VD3及电容C1～C3；
高频振荡器的输出端依次经二极管VD1的正极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极、二极管VD2的负极、二极管VD3的正极、二极管VD3的负极连接金属电极，二极管VD1负极与二极管VD2正极的公共端经电容C1接地，二极管VD2负极与二极管VD3正极的公共端经电容C2连接二极管VD1的正极，二极管VD1负极与二极管VD2正极的公共端还经电容C3连接二极管VD3的负极。
可选的，放电指示器包括发光二极管LED及电阻R1，低压直流电源经继电器SB后再经串联的发光二极管LED、电阻R1接地。
本发明的无线蓝牙触电模拟手套相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)蓝牙接收器可接收外部发出的触电信号，并在接收到触电信号后发送蓝牙触发信号至单片机，单片机在接收到蓝牙触发信号后控制放电模拟电路输出千伏直流高压至无线蓝牙触电模拟手套指尖的金属电极，这样便可模拟出真实的触电场景，真实度和安全系数高；由于采用蓝牙进行信号的无线传输，没有有线的束缚，用于的活动范围大大增强，体验感迅速提高。
另一方面，本发明还提出了一种触电模拟系统，以解决传统触电模拟系统模拟触电训练的真实度不高、有线连接降低了用户体验的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种触电模拟系统，包括上述任意一种无线蓝牙触电模拟手套，还包括PC机及蓝牙发射器，PC机包括VR内容触发模块，PC机经USB接口连接蓝牙发射器，VR内容触发模块用于通过VR内容程序触发触电信号。
本发明的触电模拟系统相对于现有技术具有以下有益效果：
通过软硬件结合的方式实现了触电模拟中的数据同步，模拟了触电的实时体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的无线蓝牙触电模拟手套的结构框图；
图2为本发明的放电模拟电路的结构框图；
图3为本发明的放电模拟电路的电路图；
图4为本发明的触电模拟系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例的无线蓝牙触电模拟手套包括单片机、蓝牙接收器、放电模拟电路及位于手套指尖的金属电极。单片机连接蓝牙接收器，蓝牙接收器用于接收外部的触电信号并在接收到触电信号后发送蓝牙触发信号至单片机。单片机还连接放电模拟电路的控制端，放电模拟电路的输出端连接金属电极，单片机用于在接收到蓝牙触发信号后控制放电模拟电路输出千伏直流高压至金属电极。
本实施例中，蓝牙接收器可接收外部发出的触电信号，并在接收到触电信号后发送蓝牙触发信号至单片机，单片机在接收到蓝牙触发信号后控制放电模拟电路输出千伏直流高压至无线蓝牙触电模拟手套指尖的金属电极，这样便可模拟出真实的触电场景，真实度和安全系数高。由于采用蓝牙进行信号的无线传输，没有有线的束缚，用于的活动范围大大增强，体验感迅速提高。
本实施例中，单片机包括AT89LV52芯片，蓝牙接收器包括ROK101008蓝牙模块。
如图2所示，本实施例的放电模拟电路包括低压直流电源、继电器SB、高频振荡器及倍压整流器。继电器SB的控制端连接单片机，低压直流电源依次经继电器SB、高频振荡器、倍压整流器连接金属电极，继电器SB用于控制低压直流电源开始或停止输出，高频振荡器用于将低压直流电源输出的低压直流电转化为高压交流电，倍压整流器用于将高频振荡器输出的高压交流电转化为千伏高压直流电。这样便可通过放电模拟电路模拟出触电事故的千伏高压。进一步的，放电模拟电路还包括放电指示器，低压直流电源经继电器SB还连接放电指示器。放电指示器用于在低压直流电源开始输出时指示放电状态。
本实施例中，低压直流电源为电池。如图3所示，本实施例的高频振荡器包括三极管VT、高频变压器TU及电阻R2。低压直流电源连接继电器SB后再依次经三极管VT的集电极、三极管VT的发射极、高频变压器TU的一次绕组N2接地，三极管VT的集电极还依次经高频变压器TU的一次绕组N1、电阻R2连接三极管VT的基极，高频变压器TU的二次绕组N3连接倍压整流器的输入端。倍压整流器包括二极管VD1～VD3及电容C1～C3。高频振荡器的输出端依次经二极管VD1的正极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极、二极管VD2的负极、二极管VD3的正极、二极管VD3的负极连接金属电极，二极管VD1负极与二极管VD2正极的公共端经电容C1接地，二极管VD2负极与二极管VD3正极的公共端经电容C2连接二极管VD1的正极，二极管VD1负极与二极管VD2正极的公共端还经电容C3连接二极管VD3的负极。
本实施例中，单片机在接受到蓝牙触发信号后控制继电器SB闭合断开，三极管VT和高频变压器TU构成的高频振荡器通电工作，将电池输出3V直流电变成18kHz左右的高频交流电，经高频变压器TU升压到约600V，经二极管VD1～VD3、电容C1～C3构成的三倍压整流升高到l000 V左右，加载到手套指尖的金属电极上放电，电流小于10mA，瞬间放电结束。
如图3所示，本实施例的放电指示器包括发光二极管LED及电阻R1，低压直流电源经继电器SB后再经串联的发光二极管LED、电阻R1接地。放电模拟电路工作时，发光二极管LED发光以指示放电状态，电阻R1用于限流。
如图4所示，本实施例还提出一种触电模拟系统，包括上述任意一种无线蓝牙触电模拟手套，还包括PC机及蓝牙发射器，PC机包括VR内容触发模块，PC机经USB接口连接蓝牙发射器，VR内容触发模块用于通过VR内容程序触发触电信号。PC机通过USB接口与蓝牙发射器进行通信并对蓝牙发射器供电。蓝牙发射器同样为ROK101008蓝牙模块。这样本实施例的触电模拟系统通过软硬件结合的方式实现了触电模拟中的数据同步，模拟了触电的实时体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，包括单片机、蓝牙接收器、放电模拟电路及位于手套指尖的金属电极；
单片机连接蓝牙接收器，蓝牙接收器用于接收外部的触电信号并在接收到触电信号后发送蓝牙触发信号至单片机；
单片机还连接放电模拟电路的控制端，放电模拟电路的输出端连接金属电极，单片机用于在接收到蓝牙触发信号后控制放电模拟电路输出千伏直流高压至金属电极。
2.如权利要求1所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，单片机包括AT89LV52芯片。
3.如权利要求1所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，蓝牙接收器包括ROK101008蓝牙模块。
4.如权利要求1所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，放电模拟电路包括低压直流电源、继电器SB、高频振荡器及倍压整流器；
继电器SB的控制端连接单片机，低压直流电源依次经继电器SB、高频振荡器、倍压整流器连接金属电极，继电器SB用于控制低压直流电源开始或停止输出，高频振荡器用于将低压直流电源输出的低压直流电转化为高压交流电。
5.如权利要求4所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，放电模拟电路还包括放电指示器，低压直流电源经继电器SB还连接放电指示器。
6.如权利要求4所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，低压直流电源为电池。
7.如权利要求4所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，高频振荡器包括三极管VT、高频变压器TU及电阻R2；
低压直流电源连接继电器SB后再依次经三极管VT的集电极、三极管VT的发射极、高频变压器TU的一次绕组N2接地，三极管VT的集电极还依次经高频变压器TU的一次绕组N1、电阻R2连接三极管VT的基极，高频变压器TU的二次绕组N3连接倍压整流器的输入端。
8.如权利要求4所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，倍压整流器包括二极管VD1～VD3及电容C1～C3；
高频振荡器的输出端依次经二极管VD1的正极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极、二极管VD2的负极、二极管VD3的正极、二极管VD3的负极连接金属电极，二极管VD1负极与二极管VD2正极的公共端经电容C1接地，二极管VD2负极与二极管VD3正极的公共端经电容C2连接二极管VD1的正极，二极管VD1负极与二极管VD2正极的公共端还经电容C3连接二极管VD3的负极。
9.如权利要求5所述的无线蓝牙触电模拟手套，其特征在于，放电指示器包括发光二极管LED及电阻R1，低压直流电源经继电器SB后再经串联的发光二极管LED、电阻R1接地。
10.一种触电模拟系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的无线蓝牙触电模拟手套，还包括PC机及蓝牙发射器，PC机包括VR内容触发模块，PC机经USB接口连接蓝牙发射器，VR内容触发模块用于通过VR内容程序触发触电信号。
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