[發明專利]一種模擬現實健身器材的關鍵電路及其使用方法

在審

• 申請號: 201811104518.4
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109078290A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 王曉東;周權;郎建華;蔡昆;代紫璇
• 申請（專利權）人: 王曉東
• 主分類號: A63B21/005
• 分類號: A63B21/005;A63B22/06;A63B24/00;H02K7/18
• 代理公司: 北京易光知識產權代理有限公司 11596
• 代理人: 李韻

1.一種模擬現實健身器材的關鍵電路，其特征在于，包括控制單元輸出執行模塊M1、恒壓模塊M2、穩壓模塊M3、檢測信號輸入模塊M4、M5和M6以及大轉盤齒輪(3)，穩壓模塊M3的Vout端輸出穩定電源電壓V1，分別給控制單元輸出執行模塊M1、檢測信號輸入模塊M5和M6供電，全橋整流Q的正輸出V2，分別連接控制單元輸出執行模塊M1的Iin腿和檢測信號輸入模塊M4的Vin腿，所述電池組E的輸出電壓V3分別連接二極管D1、D2的負極，穩壓模塊M3的Vin腳、檢測信號輸入模塊M4的VCC腳，所述控制單元輸出執行模塊M1的Iout腳和恒壓模塊M2的Vin腳和二極管D1的正極相連接，控制單元輸出執行模塊M1、恒壓模塊M2、穩壓模塊M3以及檢測信號輸入模塊M4、M5和M6的GND端相連在一起，并與電池組E和全橋整流Q的負端連接，在控制單元輸出執行模塊M1的Vin腳和GND腳之間加電壓Uin，控制M1的Iin腳至Iout腳之間的恒流的大小，所述交流發電機P接全橋整流Q的兩個交流輸入端，光電池GB通過電阻R0、二極管D2對電路進行充電。

2.如權利要求1所述的一種模擬現實健身器材的關鍵電路，其特征在于：控制單元輸出執行模塊M1由運放器U1、三極管T1、三極管T2、三極管T3、二極管D4、二極管D5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R12、電容C1組成，運放U1的正輸入與電阻R3的上端相連形成控制單元輸出執行模塊M1的Vin組，電容C1、電阻R1、電阻R3的下端與運放器U1負電源端相連形成控制單元輸出執行模塊M1的GND，電阻R1、電阻R5的上端相連形成控制單元輸出執行模塊M1的Iin腳，三極管T3的發射極與電阻R12的下端相連形成控制單元輸出執行模塊M1的Iout腳，運放器U1的電源正端與電容C1的上端相連形成控制單元輸出執行模塊M1的VCC腳，三極管T2與三極管T3是符合結構，其等效與一個PNP結型三極管。

3.如權利要求1所述的一種模擬現實健身器材的關鍵電路，其特征在于：恒壓模塊M2由電阻R7、電阻R8、電阻R9、穩壓二極管U2、三極管T4構成，其中電阻R6、電阻R8的上端和三極管T4的發射極相連構成恒壓模塊M2的Vin腳，電阻R7的下端和穩壓二極管U2的底端和三極管T4的集電極相連構成M2的GND腳。

4.如權利要求1所述的一種模擬現實健身器材的關鍵電路，其特征在于：控制單元輸出執行模塊M1利用電壓信號控制恒流源，控制單元通過自身的D/A數模轉換，將控制電壓Uin加到控制單元輸出執行模塊M1的Vin電壓輸入端，控制流經控制單元輸出執行模塊M1的Iin至Iout恒流電流大小；恒壓模塊M2，不論流過1、2腳的電流多大，1、2腳之間總保持一個恒定電壓值；穩壓模塊M3，把電池組E的電壓降壓，且穩定在固定電壓值輸出；檢測信號輸入模塊M4測量交流發電機P的轉速，且以脈沖信號的形式輸出Uout1。

5.如權利要求1所述的一種模擬現實健身器材的關鍵電路，其特征在于：大轉盤齒輪(3)的外周面上固定有輪齒(6)，大轉盤齒輪(3)位于直徑的兩大端上分別分布安裝有傳感點A(1)和傳感點B(2)，大轉盤齒輪3的圓心處貫穿的轉軸上分別固定有腳蹬A(4)和腳蹬B(5)，檢測信號輸入模塊M5固定在支架(7)上，支架(7)與水平面夾角為90°，檢測信號輸入模塊M5采用磁傳感器識別腳蹬A(4)和腳蹬B(5)，檢測信號輸入模塊M6采用磁傳感器識別輪齒(6)，腳蹬A(4)和腳蹬B(5)通過鏈條還與發電機P相接，用于識別輪齒(6)傳感點，進行輪齒(6)轉速測量。

6.一種模擬現實健身器材的關鍵電路的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過數據信息采集裝置和中央處理器，采集使用者的性別、年齡、身高、體重信息用于分組以及計算不同體育運動中體重差別所貢獻的阻力系數；

S2：使用者在使用過程中的數據包括排名、能量消耗、里程、時間、心率等存儲并顯示在顯示器上；

S3：中央處理器根據使用者的身份信息、鍛煉需求和使用記錄，為使用者提供科學的指導；

S4：檢測信號輸入模塊M4檢測發電機P的轉速，檢測信號輸入模塊M5測量腳蹬A(4)和腳蹬B(5)旋轉到達的位置，脈沖輸出Uout2，檢測信號輸入模塊M6測量輪齒(6)的轉速，脈沖輸出Uout3。