CN216439918U - 新型智能腕力球 - Google Patents

Abstract

新型智能腕力球，包括腕力球本体、蓄电池、充电插座、磁铁、蓝牙模块、电源开关；还具有探测电路、控制电路；腕力球本体配套有活动盖，控制电路包括金属片和输出子电路，金属片安装在外球体的外侧；腕力球本体的球芯上端有开孔，磁铁安装在开孔内，蓄电池、充电插座、蓝牙模块、探测电路、输出子电路、电源开关之间电性连接，并安装在活动盖下端，活动盖扣接安装在外球体上端开孔上。本发明使用者能实时掌握自己锻炼腕力球时球芯转速，也就是了解到锻炼强度，本新型中，控制电路在使用者玩耍后忘记关闭电源开关时能自动使整体电路处于休眠状态，由此达到了智能化控制目地前提下，还节省了电能。基于上述，本新型具有好的应用前景。

Description

新型智能腕力球

技术领域

本实用新型涉及腕力球技术领域，特别是一种新型智能腕力球。

背景技术

腕力球是腕力健身球的简称，腕力球是一种人工动力装置，靠手腕的转动带动内部球芯高速旋转，进而产生强大的力量，通过人为控制，可以任意调节球芯旋转的节奏和速度，速度越快则产生的力量越大，腕力球的高速旋转所产生的强大力量，对锻炼手指、手腕、手臂的力量和韧性非常具有帮助，并且集运动、娱乐、健身于一体。

现有的腕力球不具有球芯转速显示功能，这样锻炼者由于无法掌握球芯转速，也就不能具体了解到锻炼强度，相应的会对锻炼效果带来一定的不利影响。随着科技的发展，基于蓝牙模块将输入的转速等电平信号转换为无线信号发送，手机内置APP接收无线数据信号并将其通过数字方式、经显示界面显示是一项应用极为成熟的技术(比如检测电机的转速等)，但是在腕力球领域还未得到应用。还有就是，现有的腕力球为了达到美观效果(比如通过闪光LED灯闪光，使用者一边玩耍、一边闪光能得到更好的体验)，一般会在其外球体内置锂蓄电池，由于腕力球外形较小，因此内置的锂蓄电池外形及容量都不可能太大，这样，当使用者玩耍后、关闭电源时会导致蓄电池的电能较短时间内释放完毕，对下次使用带来影响。综上所述，提供一种可结合手机APP统计使用腕力球时球芯的转速，且在使用者没有玩耍时能自动处于休眠待机状态、达到节省电能目地的腕力球显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有腕力球由于结构所限，无法实现球芯转速统计的缺点，以及在使用者没有锻炼、忘记关闭电源时会导致蓄电池电量较快时间耗尽，会对下次使用带来影响的弊端，本实用新型提供了基于腕力球本体，使用中在相关机构及电路共同作用下，能实时探测球芯的转速并经蓝牙模块无线发送数据，为手机相应APP统计球芯转速起到了有力技术支撑，且在使用者玩耍后忘记关闭电源开关时、能自动使整体电路处于休眠状态(休眠待机耗电只有10多μA，不休眠待机电耗为50mA左右)，由此达到了智能化控制目地前提下，还节省了电能的新型智能腕力球。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型智能腕力球，包括腕力球本体、蓄电池、充电插座、磁铁、蓝牙模块、电源开关；其特征在于还具有探测电路、控制电路；所述腕力球本体的外球体上端有开孔，腕力球本体配套有活动盖，控制电路包括金属片和输出子电路，金属片安装在外球体的外侧；所述腕力球本体的球芯上端有开孔，磁铁安装在开孔内，蓄电池、充电插座、蓝牙模块、探测电路、输出子电路、电源开关安装在活动盖下端，活动盖扣接安装在外球体上端开孔上；所述金属片和输出子电路的信号输入端电性连接，探测电路的信号输出端和蓝牙模块的信号输入端电性连接，输出子电路的电源输出端和探测电路、蓝牙模块的电源输入端电性连接。

进一步地，所述金属片的表面和外球体的表面处于一个弧度一个平面，磁铁的上端和球芯的表面处于一个弧度一个平面。

进一步地，所述探测电路包括电性连接的霍尔传感器、电阻、PNP三极管，霍尔传感器的正极电源输入端和PNP三极管发射极连接，霍尔传感器的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和PNP三极管基极连接。

进一步地，所述霍尔传感器的磁感面位于下端，且和球芯上端外侧间隔距离，磁铁转动到霍尔传感器下端时位于磁感面下端。

进一步地，所述输出子电路包括电性连接的电阻、NPN三极管、电容、场效应管，并和金属片电性连接，场效应管栅极和金属片连接，场效应管源极和电容负极连接，场效应管漏极和电阻一端、NPN三极管基极连接，电阻另一端和NPN三极管集电极连接，NPN三极管发射极和电容正极连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型基于腕力球本体，具有腕力球的其它所有功能，使用者转动腕力球的球芯时，磁铁会不断循环经过霍尔传感器的磁感面，霍尔传感器输出电压信号经蓝牙模块无线发送，使用者手机相应应用接收到数据信号后，能实时将球芯的转速通过数字方式直观显示出来，这样使用者能实时掌握自己锻炼腕力球时球芯转速，也就是了解到锻炼强度，本新型中，控制电路在使用者玩耍后忘记关闭电源开关时能自动使整体电路处于休眠状态(休眠待机耗电只有10多μA，不休眠待机电耗为50mA左右)，由此达到了智能化控制目地前提下，还节省了电能。基于上述，本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型活动盖安装好的整体俯视结构示意图。

图2为本实用新型活动盖处于分离状态时的整体俯视结构示意图。

图3为本实用新型的侧视结构示意图。

图4为本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2、3、4所示，新型智能腕力球，包括腕力球本体1、锂蓄电池G、充电插座CZ、永久磁铁CT、蓝牙模块A2、电源开关S；还具有探测电路2、控制电路；所述腕力球本体的外球体上端有个圆形开孔101，开孔的左右侧端各有个卡槽102，腕力球本体配套有一只活动盖4，活动盖4的左右端下各有一个卡扣41，控制电路包括圆形金属铜片M和输出子电路3，金属片M用胶粘接在外球体103的外中部侧端；所述腕力球本体的球芯104上端中部有个开孔，圆形永久磁铁CT用胶粘接在开孔内，锂蓄电池G、充电插座CZ、蓝牙模块A2、探测电路2、控制电路的输出子电路3、电源开关S安装在小型电路板上，电路板安装在活动盖4(上端弧面及平面和外球体上端弧面及平面一致)下端且充电插座CZ的插孔、电源开关S的手柄分别位于活动盖4上端两个开孔外，活动盖4通过两只卡扣41扣在两个卡槽102内安装在腕力球本体的外球体103上端开孔上(需要维护电路板上元件时等取下活动盖4)。

图1、2、3、4所示，金属片M的表面和外球体103的表面处于一个弧度一个平面，磁铁CT的上端和球芯104的表面处于一个弧度一个平面，金属片M和输出子电路连接的导线位于外球体103内层内(被外球体包覆)。锂蓄电池G是扁状圆形5V/500mA的锂蓄电池，充电插座CZ是小型同轴电源插座、电源开关S是小型点动自锁电源开关。探测电路包括经电路板布线连接的贴片霍尔传感器A1、电阻R1、PNP三极管Q1，霍尔传感器A1的正极电源输入端1脚和PNP三极管Q1发射极连接，霍尔传感器A1的输出端3脚和电阻R1一端连接，电阻R1另一端和PNP三极管Q1基极连接。霍尔传感器A1的磁感面位于电路板下端，且和球芯104上端外侧间隔一定距离(1毫米)，磁铁CT转动到霍尔传感器A1下端时位于磁感面下端中部。输出子电路包括经电路板布线连接的贴片电阻R1、NPN三极管Q3、电容C、场效应管Q2，并和金属片M经导线连接，场效应管Q2栅极和金属片M内侧端连接，场效应管Q2源极和电容C负极连接，场效应管Q2漏极和电阻R1一端、NPN三极管Q3基极连接，电阻R1另一端和NPN三极管Q3集电极连接，NPN三极管Q3发射极和电容C正极连接。

图1、2、3、4所示，锂蓄电池G两极和充电插座CZ两端分别经导线连接(锂蓄电池G无电时，可把外部电源充电器插头插入充电插座内为蓄电池G充电)，蓄电池G的正极和电源开关S一端经导线连接，电源开关S另一端和输出子电路的电源输入端NPN三极管Q3集电极及电容C负极分别经导线连接，探测电路的信号输出端PNP三极管Q3发射极和蓝牙模块A2的信号输入端3脚经导线连接，输出子电路的电源输出端NPN三极管Q3发射极、电容C负极和探测电路的电源输入端霍尔传感器A1的1及2脚、蓝牙模块A2的电源输入端1及2脚分别经导线连接。

图1、2、3、4所示，本新型电子元件全部采用贴片元件，体积小方便安装，整体设备结构紧凑，本新型基于腕力球本体，具有腕力球的其它所有功能，使用者手握腕力球本体1靠手腕的转动带动球芯104高速旋转，进而产生强大的力量，通过人为控制，可以任意调节球芯104旋转的节奏和速度，速度越快则产生的力量越大，腕力球的高速旋转所产生的强大力量，对锻炼手指、手腕、手臂的力量和韧性非常具有帮助，并且集运动、娱乐、健身于一体。本新型中，打开电源开关S后，5V电源进入控制电路，控制电路得电工作，控制电路得电工作后，即使电源开关S打开、使用者没有手握腕力器本体1时(比如锻炼完毕后忘记关闭电源开关S)，由于使用者手部没有接触金属片M，那么，场效应管Q2的栅极由于没有杂波信号输入其处于零偏状态，场效应管Q2的漏极、源极之间电阻相对小该处电压较低，和场效应管Q2漏极相连的NPN三极管Q3基极电压低于0.7V处于截止状态，那么后级的探测电路、蓝牙模块A2均不会得电工作。本新型中，打开电源开关S，控制电路得电工作后，当使用者锻炼手握住腕力球本体1时，使用者的手部会接触金属片M，那么，场效应管Q2的栅极由于经金属铜片M感应到杂波信号、不再处于零偏状态，场效应管Q2的漏极、源极之间电阻相对变大该处电压较高(高于0.7V)，和场效应管Q2漏极相连的NPN三极管Q3基极获得合适正向偏压导通，NPN三极管Q3发射极输出高电平进入后级的探测电路、蓝牙模块A2，，于是探测电路、蓝牙模块A2得电工作(电容C起到滤波作用)。通过上述，本新型就能在使用者忘记关闭电源开关S时，自动控制探测电路、蓝牙模块A2失电(休眠)，锻炼时，自动控制探测电路、蓝牙模块A2得电工作，达到智能化控制目地前提下，还能达到节电目的(休眠待机耗电只有10多μA，不休眠待机电耗为50mA左右)。

图1、2、3、4所示，探测电路得电工作后，使用者转动腕力球的球芯104时，磁铁CT会不断循环经过霍尔传感器A1的磁感面下端，霍尔传感器A1在其内部电路作用下3脚会不断瞬时输出低电平、经电阻R1降压限流进入PNP三极管Q1的基极(磁铁CT没有转动到霍尔传感器A1的磁感面下时，霍尔传感器A1的3脚输出高电平)，于是，PNP三极管Q1导通集电极输出高电平进入得电工作的蓝牙模块A2信号输入端3脚，蓝牙模块A2在其内部电路作用下就会将磁铁CT接近霍尔传感器A1磁感面的数据(也就是球芯转速数据)实时通过无线信号发送出去，使用者手机内相应应用接收到数据信号后，能实时将球芯104的转速通过数字方式直观显示出来，这样使用者能实时掌握自己锻炼腕力球时球芯转速，也就是了解到锻炼强度.。需要说明的是，基于蓝牙模块将输入的转速高电平信号转换为无线信号发送，手机内置APP接收无线数据信号并将其通过数字方式、经显示界面显示是一项应用极为成熟的技术(举例来说，比如现有技术中，检测电机或者发动机的转速等技术)，本新型只是基于本申请其他结构，结合现有成熟的蓝牙模块发送数据，手机相关应用进行转速显示等技术实现了实用新型技术效果，也就是说本申请中，蓝牙模块将输入的转速高电平信号转换为无线信号发送，手机内置APP接收无线数据信号并将其通过数字方式、经显示界面显示技术方案、不属于本申请的保护客体。电路中，电阻R1、R2阻值分别是1K、10K；霍尔传感器是型号cs6839的开关式霍尔传感器成品；NPN三极管Q3型号是9011；电容C型号是10μF/25V；PNP三极管Q1型号是9012；场效应管Q2型号是3DJ6；蓝牙模块型号是HC-08。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.新型智能腕力球，包括腕力球本体、蓄电池、充电插座、磁铁、蓝牙模块、电源开关；其特征在于还具有探测电路、控制电路；所述腕力球本体的外球体上端有开孔，腕力球本体配套有活动盖，控制电路包括金属片和输出子电路，金属片安装在外球体的外侧；所述腕力球本体的球芯上端有开孔，磁铁安装在开孔内，蓄电池、充电插座、蓝牙模块、探测电路、输出子电路、电源开关安装在活动盖下端，活动盖扣接安装在外球体上端开孔上；所述金属片和输出子电路的信号输入端电性连接，探测电路的信号输出端和蓝牙模块的信号输入端电性连接，输出子电路的电源输出端和探测电路、蓝牙模块的电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的新型智能腕力球，其特征在于，金属片的表面和外球体的表面处于一个弧度一个平面，磁铁的上端和球芯的表面处于一个弧度一个平面。

3.根据权利要求1所述的新型智能腕力球，其特征在于，探测电路包括电性连接的霍尔传感器、电阻、PNP三极管，霍尔传感器的正极电源输入端和PNP三极管发射极连接，霍尔传感器的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和PNP三极管基极连接。

4.根据权利要求3所述的新型智能腕力球，其特征在于，霍尔传感器的磁感面位于下端，且和球芯上端外侧间隔距离，磁铁转动到霍尔传感器下端时位于磁感面下端。

5.根据权利要求1所述的新型智能腕力球，其特征在于，输出子电路包括电性连接的电阻、NPN三极管、电容、场效应管，并和金属片电性连接，场效应管栅极和金属片连接，场效应管源极和电容负极连接，场效应管漏极和电阻一端、NPN三极管基极连接，电阻另一端和NPN三极管集电极连接，NPN三极管发射极和电容正极连接。

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