CN209005176U - 光电式仰卧起坐测试仪及基于物联网的仰卧起坐测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开光电式仰卧起坐测试仪，包括仰卧起坐测试主机，仰卧起坐坐床，仰卧起坐外设和便携式电源，所述仰卧起坐外设包括主控接收矮杆A杆，发射矮杆B杆，接收高杆C杆和发射高杆D杆，所述发射矮杆B杆发射红外线至所述主控接收矮杆A杆，所述发射高杆D杆发射红外线至所述接收高杆C杆，用于检测人体躺下和起身的位置，判断外红线是否被遮挡，从而分析得出测试数据；本实用新型还公开了基于物联网的仰卧起坐测试系统。本实用新型大幅提高了仰卧起坐的测量速度，可多人同时测试，并能够将测量数据快速上传到物联网云平台。

Description

光电式仰卧起坐测试仪及基于物联网的仰卧起坐测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种体育测试器材领域，特别涉及一种光电式仰卧起坐测试仪。本实用新型还涉及基于物联网的仰卧起坐测试系统。

背景技术

目前，在仰卧起坐测试过程中，通常需要自己或者旁边有人在测试者做仰卧起坐测试时对次数进行统计，容易出错，耗费人力，很不方便，还容易分散测试者的精力，影响测试成绩；现有仰卧起坐仪采用机械开关式或者CCD摄像头检测等，由于这些方法较为复杂，连接线缆较多，连接复杂，测试时很不方便。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种测试步骤较为简单，可多人同时测试，测量迅速的光电式仰卧起坐测试仪。

本实用新型的目的之二在于提出基于物联网的仰卧起坐测试系统，其以本实用新型的光电式仰卧起坐测试仪作为物联网传感器，收集学生的仰卧起坐数据，上报至学校级别的物联网云平台、市级教育部门的物联网云平台、或者国家教委的物联网云平台。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

光电式仰卧起坐测试仪，包括仰卧起坐测试主机，仰卧起坐坐床，仰卧起坐外设和便携式电源，其特征在于：所述仰卧起坐外设包括主控接收矮杆A杆、发射矮杆B杆、接收高杆C杆和发射高杆D杆，所述发射矮杆B杆发射红外线至所述主控接收矮杆A杆，所述发射高杆D杆发射红外线至所述接收高杆C杆，用于检测人体躺下和起身的位置，判断外红线是否被遮挡，从而分析得出测试数据；所述主控接收矮杆A杆和所述发射矮杆B杆分别位于人体躺在所述仰卧起坐坐床时头部两侧的床沿上，所述接收高杆C杆和所述发射高杆D杆分别位于人体在所述仰卧起坐坐床上起身时身体两侧的床沿上。

进一步地，所述主控接收矮杆A杆包括主控板MCU控制电路和若干主控板红外线接收管，所述主控板MCU接口电路用于连接并控制主控板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，所述主控板红外线接收管用于接收红外线。

进一步地，所述主控接收矮杆A杆还包括主控板接口电路，主控板蜂鸣器电路，主控板LCD接口电路，主控板LED电路，主控板电源稳压电路和主控板电压检测电路；

所述主控板蜂鸣器电路用于将输入信号转化为声音信号输出，所述电源稳压电路用于将电源电压降压至适合各部分电路工作的电压，所述主控板电压检测电路用于检测电源电压。

进一步地，所述发射矮杆B杆和所述发射高杆D杆电路结构一致，所述发射矮杆B杆包括发射板MCU接口电路和若干发射板红外线发射管，所述发射板MCU接口电路用于连接并控制发射板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，所述发射板红外线发射管用于发射红外线。

进一步地，所述发射矮杆B杆还包括发射板低压稳压电路，发射板限流电路，发射板接口电路和发射板串口电路；所述发射板低压稳压电路将电压降至适合所述发射板MCU接口电路的电压，所述发射板限流电路用户保护电路。

进一步地，所述接收高杆C杆包括接收板MCU接口电路和若干接收板红外线接收管，所述接收板MCU接口电路用于连接并控制接收板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，所述接收板红外线发射管用于发射红外线。

进一步地，所述接收高杆C杆还包括接收板电压稳压电路，接收板接口电路，接收板分压保护电路，接收板状态传输电路和接收板消除干扰电路；所述接收板电压稳压电路将电压降至适合所述接收板MCU接口电路的电压。

为此，本实用新型还提出基于物联网的仰卧起坐测试系统，其特征在于：其包括至少一个本文所述的光电式仰卧起坐测试仪、仰卧起坐测试电路板、仰卧起坐数据库服务器和数据显示终端装置；

所述光电式仰卧起坐测试仪还包括物联网通讯模块，借助于所述物联网通讯模块，由所述光电式仰卧起坐测试仪采集的仰卧起坐数据被传输到所述仰卧起坐测试电路板，所述仰卧起坐测试电路板通过有线或无线互联网络将所述仰卧起坐数据传输到所述仰卧起坐数据库服务器中，并且，所述数据显示终端装置从所述仰卧起坐数据库服务器中提取、分析和处理数据，以图形方式或数据列表方式显示分析处理的结果。

本实用新型产生的有益效果：

本实用新型采用红外线对射管，对测试者在仰卧起坐坐床上做仰卧起坐躺下起身的外红线被阻挡的情况进行信号采集分析，得出测试数据；本实用新型大幅提高了仰卧起坐的测量速度，较为简单，可多人同时测试，并能够将测量数据快速上传到物联网云平台。

附图说明

图1为本实用新型提供的光电式仰卧起坐测试仪结构示意图；

图2为本实用新型提供的主控板MCU接口电路的电路图；

图3为本实用新型提供的主控板外红线接收管的电路图；

图4为本实用新型提供的主控板接口电路的电路图；

图5为本实用新型提供的主控板蜂鸣器电路的电路图；

图6为本实用新型提供的主控板LCD接口的电路图；

图7为本实用新型提供的主控板LED电路的电路图；

图8为本实用新型提供的主控板电源稳压电路的电路图；

图9为本实用新型提供的主控板电压检测电路的电路图；

图10为本实用新型提供的发射板MCU接口电路的电路图；

图11为本实用新型提供的发射板红外线发射管的电路图；

图12为本实用新型提供的发射板低压稳压电路的电路图；

图13为本实用新型提供的发射板限流电路的电路图；

图14为本实用新型提供的发射板接口电路的电路图；

图15为本实用新型提供的发射板串口电路的电路图；

图16为本实用新型提供的接收板MCU接口电路的电路图；

图17为本实用新型提供的接收板红外线接收管的电路图；

图18为本实用新型提供的接收板电压稳压电路的电路图；

图19为本实用新型提供的接收板接口电路的电路图；

图20为本实用新型提供的分压保护电路的电路图；

图21为本实用新型提供的状态传输电路的电路图；

图22为本实用新型提供的消除干扰电路的电路图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图1，光电式仰卧起坐测试仪，包括仰卧起坐测试主机，仰卧起坐坐床，仰卧起坐外设和便携式电源，其特征在于：仰卧起坐外设包括主控接收矮杆A杆、发射矮杆B杆、接收高杆C杆和发射高杆D杆，发射矮杆B杆发射红外线至主控接收矮杆A杆，发射高杆D杆发射红外线至接收高杆C杆，用于检测人体躺下和起身的位置，判断外红线是否被遮挡，从而分析得出测试数据；主控接收矮杆A杆和发射矮杆B杆分别位于人体躺在所述仰卧起坐坐床时头部两侧的床沿上，接收高杆C杆和发射高杆D杆分别位于人体在所述仰卧起坐坐床上起身时身体两侧的床沿上。

发射矮杆B杆发送红外线到主控接收矮杆A杆，测试者在仰卧起坐坐床上，躺下时，发射矮杆B杆发送的红外线部分受到阻挡，发射矮杆B杆和主控接收矮杆A杆分别将发送接收信号传递到各自主控电路；发射高杆D杆发送红外线到接收高杆C杆，测试者在做仰卧起坐起身时，遮挡住了部分发射高杆D杆发送的外红线，发射高杆D杆和接收高杆C杆分别将发送接收信号传递到各自主控电路进行分析，分析外红线被阻挡的情况，得出测试者仰卧起坐起身时身体倾斜角度是否符合标准，若是符合，则计算次数。

请参阅图2和图3，主控接收矮杆A杆包括主控板MCU控制电路和若干主控板红外线接收管，主控板MCU接口电路用于连接并控制主控板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，主控板红外线接收管用于接收红外线。

优选地，主控板MCU控制电路采用ARM Cortex-M内核的32位微控制器STM32，例如STM32F100R6。

由于使用高性能的微控制器STM32，所述仰卧起坐主控板可以制作得很小，因而，减少占用空间。

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMM0+，M3,M4和M7内核。

STM32F1系列的STM32有如下特点：1.25DMips/MHz,而ARM7TDMI只有0.95DMips/MHz。

一流的外设：1μs的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度。

低功耗：在72MHz时消耗36mA(所有外设处于工作状态)，待机时下降到2Μa。

最大的集成度：复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等。

参数：2.0V-3.6V供电；兼容5V的I/O管脚；优异的安全时钟模式；带唤醒功能的低功耗模式；内部RC振荡器；内嵌复位电路。

工作温度范围：-40℃至+85℃或105℃。

优选地，主控板红外线接收管采用红外线接收头IRM-V038/TR1-P,灵敏，性能稳定，使用寿命长。

请参阅图4，图5，图6，图7，图8和图9，主控接收矮杆A杆还包括主控板接口电路，主控板蜂鸣器电路，主控板LCD接口电路，主控板LED电路，主控板电源稳压电路和主控板电压检测电路；

主控板蜂鸣器电路用于将输入信号转化为声音信号输出，电源稳压电路用于将电源电压降压至适合各部分电路工作的电压，主控板电压检测电路用于检测电源电压。

主控板接口电路包括发射接口，接收接口和串口接口，实现了主控电路与外部设备交换数据信息和信息格式的转换。

优选地，串口接口采用SP3485E1332L芯片，传送信息强度高。

主控板蜂鸣器电路蜂鸣器电路用来对光电式仰卧起坐测试仪做提示作用，例如按键按下、开始工作、工作结束或者产生故障，此时主控板LED电路的LED灯会相应亮起。

主控板LCD接口电路用于显示屏外设，采用T1G125芯片。

主控板电源稳压电路用于将电源电压降压至各部分电路适用的电压，主控板MCU接口电路电压为3.3V，主控板电压检测电路用于检测电池的电压电量。优选地，主控板电源稳压电路采用低压差三端稳压芯片LM2940S-5.0和微功耗降压稳压器芯片HT7333。

请参阅图10和图11，发射矮杆B杆和发射高杆D杆电路结构一致，所发射矮杆B杆包括发射板MCU接口电路和若干发射板红外线发射管，发射板MCU接口电路用于连接并控制发射板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，发射板红外线发射管用于发射红外线。

优选地，发射板红外线发射管采用发光二极管LED，电光转化效率高(接近60％，绿色环保、寿命长(可达10万小时)、工作电压低(3V左右)、反复开关无损寿命、体积小、发热少、亮度高、坚固耐用、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时。

优选地，发射板MCU接口电路采用ARM Cortex-M内核的32位微控制器STM32，例如STM32F103R8T6。

由于使用高性能的微控制器STM32，所述仰卧起坐发射板可以制作得很小，因而，减少占用空间。

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMM0+，M3,M4和M7内核。

103系列的STM32有如下特点：

内核：ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。

存储器：片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。

时钟、复位和电源管理：2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。上电复位(POR)、掉电复位(PDR)和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。

低功耗：3种低功耗模式：休眠，停止，待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。

调试模式：串行调试(SWD)和JTAG接口。

DMA：12通道DMA控制器。支持的外设：定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。

3个12位的us级的A/D转换器(16通道)：A/D测量范围：0-3.6V。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。

2通道12位D/A转换器：STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。

最多高达112个的快速I/O端口：根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5V以内的输入。

最多多达11个定时器：4个16位定时器，每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器：最多6个通道可用于PWM输出。2个看门狗定时器(独立看门狗和窗口看门狗)。Systick定时器：24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动DAC。

最多多达13个通信接口：2个IIC接口(SMBus/PMBus)。5个USART接口(ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，调试控制)。3个SPI接口(18Mbit/s)，两个和IIS复用。CAN接口(2.0B)。USB 2.0全速接口。SDIO接口。

ECOPACK封装：STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封装形式。

其系统作用如下：

1、集成嵌入式Flash和SRAM存储器的ARM Cortex-M3内核。和8/16位设备相比，ARMCortex-M3 32位RISC处理器提供了更高的代码效率。STM32F103xx微控制器带有一个嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和软件。

2、嵌入式Flash存储器和RAM存储器：内置多达512KB的嵌入式Flash，可用于存储程序和数据。多达64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的时钟速度进行读写(不待等待状态)。

3、可变静态存储器(FSMC)：FSMC嵌入在STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE中，带有4个片选，支持四种模式：Flash，RAM，PSRAM，NOR和NAND。3个FSMC中断线经过OR后连接到NVIC。没有读/写FIFO，除PCCARD之外，代码都是从外部存储器执行，不支持Boot，目标频率等于SYSCLK/2，所以当系统时钟是72MHz时，外部访问按照36MHz进行。

4、嵌套矢量中断控制器(NVIC)：可以处理43个可屏蔽中断通道(不包括Cortex-M3的16根中断线)，提供16个中断优先级。紧密耦合的NVIC实现了更低的中断处理延迟，直接向内核传递中断入口向量表地址，紧密耦合的NVIC内核接口，允许中断提前处理，对后到的更高优先级的中断进行处理，支持尾链，自动保存处理器状态，中断入口在中断退出时自动恢复，不需要指令干预。

5、外部中断/事件控制器(EXTI)：外部中断/事件控制器由用于19条产生中断/事件请求的边沿探测器线组成。每条线可以被单独配置用于选择触发事件(上升沿，下降沿，或者两者都可以)，也可以被单独屏蔽。有一个挂起寄存器来维护中断请求的状态。当外部线上出现长度超过内部APB2时钟周期的脉冲时，EXTI能够探测到。多达112个GPIO连接到16个外部中断线。

6、时钟和启动：在启动的时候还是要进行系统时钟选择，但复位的时候内部8MHz的晶振被选用作CPU时钟。可以选择一个外部的4-16MHz的时钟，并且会被监视来判定是否成功。在这期间，控制器被禁止并且软件中断管理也随后被禁止。同时，如果有需要(例如碰到一个间接使用的晶振失败)，PLL时钟的中断管理完全可用。多个预比较器可以用于配置AHB频率，包括高速APB(PB2)和低速APB(APB1)，高速APB最高的频率为72MHz，低速APB最高的频率为36MHz。

7、Boot模式：在启动的时候，Boot引脚被用来在3种Boot选项种选择一种：从用户Flash导入，从系统存储器导入，从SRAM导入。Boot导入程序位于系统存储器，用于通过USART1重新对Flash存储器编程。

8、电源供电方案：VDD，电压范围为2.0V-3.6V，外部电源通过VDD引脚提供，用于I/O和内部调压器。VSSA和VDDA，电压范围为2.0-3.6V，外部模拟电压输入，用于ADC，复位模块，RC和PLL，在VDD范围之内(ADC被限制在2.4V)，VSSA和VDDA必须相应连接到VSS和VDD。VBAT，电压范围为1.8-3.6V，当VDD无效时为RTC，外部32KHz晶振和备份寄存器供电(通过电源切换实现)。

9、电源管理：设备有一个完整的上电复位(POR)和掉电复位(PDR)电路。这条电路一直有效，用于确保从2V启动或者掉到2V的时候进行一些必要的操作。当VDD低于一个特定的下限VPOR/PDR时，不需要外部复位电路，设备也可以保持在复位模式。设备特有一个嵌入的可编程电压探测器(PVD)，PVD用于检测VDD，并且和VPVD限值比较，当VDD低于VPVD或者VDD大于VPVD时会产生一个中断。中断服务程序可以产生一个警告信息或者将MCU置为一个安全状态。PVD由软件使能。

10、电压调节：调压器有3种运行模式：主(MR)，低功耗(LPR)和掉电。MR用在传统意义上的调节模式(运行模式)，LPR用在停止模式，掉电用在待机模式：调压器输出为高阻，核心电路掉电，包括零消耗(寄存器和SRAM的内容不会丢失)。

11、低功耗模式：STM32F103xx支持3种低功耗模式，从而在低功耗，短启动时间和可用唤醒源之间达到一个最好的平衡点。休眠模式：只有CPU停止工作，所有外设继续运行，在中断/事件发生时唤醒CPU；停止模式：允许以最小的功耗来保持SRAM和寄存器的内容。1.8V区域的时钟都停止，PLL，HSI和HSE RC振荡器被禁能，调压器也被置为正常或者低功耗模式。设备可以通过外部中断线从停止模式唤醒。外部中断源可以使16个外部中断线之一，PVD输出或者TRC警告。待机模式：追求最少的功耗，内部调压器被关闭，这样1.8V区域断电。PLL,HSI和HSE RC振荡器也被关闭。在进入待机模式之后，除了备份寄存器和待机电路，SRAM和寄存器的内容也会丢失。当外部复位(NRST引脚)，IWDG复位，WKUP引脚出现上升沿或者TRC警告发生时，设备退出待机模式。进入停止模式或者待机模式时，TRC,IWDG和相关的时钟源不会停止。

请参阅图12，图13，图14和图15，发射矮杆B杆还包括发射板低压稳压电路，发射板限流电路，发射板接口电路和发射板串口电路；发射板低压稳压电路将电压降至适合所述发射板MCU接口电路的电压，发射板限流电路用户保护电路。

发射板电源稳压电路用于将电源电压降压至各部分电路适用的电压，发射板MCU接口电路电压为3.3V。优选地，发射板电源稳压电路采用AMS1117-3.3稳压器。

发射板限流电路对电路进行保护，采用场效应管Si2301。

发射板接口电路包括发射接口和接收接口，实现了发射板MCU接口电路与外部设备交换数据信息。

发射板串口电路实现了发射板MCU主控电路与外部设备交换数据信息和信息格式的转换，采用SP3485E1332L芯片，传送信息强度高。

请参阅图16和图17，接收高杆C杆包括接收板MCU接口电路和若干接收板红外线接收管，接收板MCU接口电路用于连接并控制接收板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，接收板红外线发射管用于发射红外线。

优选地，接收板MCU控制电路采用ARM Cortex-M内核的32位微控制器STM32，例如STM32F100R6T6。

由于使用高性能的微控制器STM32，仰卧起坐接收板可以制作得很小，因而，光电式仰卧起坐测试仪能够实现小型化，减少占用空间

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMM0+，M3,M4和M7内核。

STM32F1系列的STM32有如下特点：1.25DMips/MHz,而ARM7TDMI只有0.95DMips/MHz。

一流的外设：1μs的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度。

低功耗：在72MHz时消耗36mA(所有外设处于工作状态)，待机时下降到2Μa。

最大的集成度：复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等。

参数：2.0V-3.6V供电；兼容5V的I/O管脚；优异的安全时钟模式；带唤醒功能的低功耗模式；内部RC振荡器；内嵌复位电路。

工作温度范围：-40℃至+85℃或105℃。

优选地，接收板红外线接收管采用红外线接收IRM3638，具有灵敏，性能稳定，使用寿命长，抗干扰能力强的特点。

请参阅图18，图19，图20，图21和图22，接收高杆C杆还包括接收板电压稳压电路，接收板接口电路，接收板分压保护电路，接收板状态传输电路和接收板消除干扰电路；接收板电压稳压电路将电压降至适合所述接收板MCU接口电路的电压。

接收板电源稳压电路用于将电源电压降压至各部分电路适用的电压，接收板MCU接口电路电压为3.3V。优选地，接收板电源稳压电路采用低压差三端稳压芯片LM2940S-5.0和微功耗降压稳压器芯片HT7333。

接收板接口电路包括发射接口，接收接口和串口接口，实现了接收板MCU接口电路与外部设备交换数据信息和信息格式的转换。优选地，串口接口采用SP3485E1332L芯片，传送信息强度高。

接收板MCU接口电路运行电压为3.3V，接收板分压电路加电阻用于限流分压作用，保护接收板MCU接口电路的IO口。

主控板在每个时间点只检测一对红外对射管的状态，主控板想在第一个毫秒内检测第一对红外对射管的状态，首先，主控通过485通信接口发出一帧数据(内容是检测第一对红外对射管状态)，所有发射板和接收板都能收到并解析这一帧数据，第一个发射板接收到这一帧数据知道第一发射管要打开，第一个接收管所在的板子也会打开接收，通过FB线反馈此时的对射状态给主控板。

接收板状态传输电路用于传输红外对射管的状态，优选地，接收板状态传输电路采用逻辑与门芯片7AHCT1G08。

接收板消除干扰电路用于消除红外对射管的经典干扰，优选地，采用LESDA6V1W5T1G芯片。

光电式仰卧起坐测试仪还包括物联网通讯模块，借助于物联网通讯模块，由光电式仰卧起坐测试仪采集的仰卧起坐数据被传输到仰卧起坐测试主机，仰卧起坐测试主机通过有线或无线互联网络将仰卧起坐数据传输到仰卧起坐数据库服务器中，并且，数据显示终端装置从仰卧起坐数据库服务器中提取、分析和处理所述仰卧起坐数据，以图形方式或数据列表方式显示分析处理的结果。

仰卧起坐测试主机能够与多个光电式仰卧起坐测试仪同时实现无线通讯。仰卧起坐测试主机可以是本申请人开发的新产品，也可以是现有技术中的仰卧起坐测试主机。仰卧起坐测试主机的结构不在本实用新型的保护范围之内，于此不再详细描述。

优选地，物联网通讯模块是NB-IOT通讯模块、或者Lora通讯模块、或者Zigbee通讯模块、或者2.4G通信模块、或者Wifi通讯模块、或者蓝牙通讯模块。

因此，本实用新型的光电式仰卧起坐测试仪可作为物联网前端传感器，收集例如学生的仰卧起坐数据，上报至学校级别的物联网云平台、市级教育部门的物联网云平台、或者国家教委的物联网云平台。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.光电式仰卧起坐测试仪，包括仰卧起坐测试主机，仰卧起坐坐床，仰卧起坐外设和便携式电源，其特征在于：所述仰卧起坐外设包括主控接收矮杆A杆、发射矮杆B杆、接收高杆C杆和发射高杆D杆，所述发射矮杆B杆发射红外线至所述主控接收矮杆A杆，所述发射高杆D杆发射红外线至所述接收高杆C杆，用于检测人体躺下和起身的位置，判断外红线是否被遮挡，从而分析得出测试数据；所述主控接收矮杆A杆和所述发射矮杆B杆分别位于人体躺在所述仰卧起坐坐床时头部两侧的床沿上，所述接收高杆C杆和所述发射高杆D杆分别位于人体在所述仰卧起坐坐床上起身时身体两侧的床沿上。

2.根据权利要求1所述的光电式仰卧起坐测试仪，其特征在于：所述主控接收矮杆A杆包括主控板MCU控制电路和若干主控板红外线接收管，所述主控板MCU接口电路用于连接并控制主控板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，所述主控板红外线接收管用于接收红外线。

3.根据权利要求2所述的光电式仰卧起坐测试仪，其特征在于：所述主控接收矮杆A杆还包括主控板接口电路，主控板蜂鸣器电路，主控板LCD接口电路，主控板LED电路，主控板电源稳压电路和主控板电压检测电路；

所述主控板蜂鸣器电路用于将输入信号转化为声音信号输出，所述电源稳压电路用于将电源电压降压至适合各部分电路工作的电压，所述主控板电压检测电路用于检测电源电压。

4.根据权利要求1所述的光电式仰卧起坐测试仪，其特征在于：所述发射矮杆B杆和所述发射高杆D杆电路结构一致，所述发射矮杆B杆包括发射板MCU接口电路和若干发射板红外线发射管，所述发射板MCU接口电路用于连接并控制发射板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，所述发射板红外线发射管用于发射红外线。

5.根据权利要求4所述的光电式仰卧起坐测试仪，其特征在于：所述发射矮杆B杆还包括发射板低压稳压电路，发射板限流电路，发射板接口电路和发射板串口电路；所述发射板低压稳压电路将电压降至适合所述发射板MCU接口电路的电压，所述发射板限流电路用户保护电路。

6.根据权利要求1所述的光电式仰卧起坐测试仪，其特征在于：所述接收高杆C杆包括接收板MCU接口电路和若干接收板红外线接收管，所述接收板MCU接口电路用于连接并控制接收板中的其他电路，处理接收到的其他电路的信号，所述接收板红外线发射管用于发射红外线。

7.根据权利要求6所述的光电式仰卧起坐测试仪，其特征在于：所述接收高杆C杆还包括接收板电压稳压电路，接收板接口电路，接收板分压保护电路，接收板状态传输电路和接收板消除干扰电路；所述接收板电压稳压电路将电压降至适合所述接收板MCU接口电路的电压。

8.基于物联网的仰卧起坐测试系统，其特征在于：其包括至少一个按照权利要求1至7中任一项所述的光电式仰卧起坐测试仪、仰卧起坐测试电路板、仰卧起坐数据库服务器和数据显示终端装置；

所述光电式仰卧起坐测试仪还包括物联网通讯模块，借助于所述物联网通讯模块，由所述光电式仰卧起坐测试仪采集的仰卧起坐数据被传输到所述仰卧起坐测试电路板，所述仰卧起坐测试电路板通过有线或无线互联网络将所述仰卧起坐数据传输到所述仰卧起坐数据库服务器中，并且，所述数据显示终端装置从所述仰卧起坐数据库服务器中提取、分析和处理数据，以图形方式或数据列表方式显示分析处理的结果。