CN103768764A - 一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器。上手柄、下手柄均呈U形,下手柄U形两端与上手柄内壁之间设有弹簧;上手柄和下手柄侧面设有自发电计次装置,沿握力方向的齿条下端固定连接在下手柄侧面,PCB控制器和发电机电路外壳安装在上手柄侧面,齿条上端外侧与发电机输出轴连接;上手柄的侧面上设有两个开关触点,齿条上端内侧上设有一开关贴片,开关贴片长度大于两个开关触点之间的间距;显示屏安装在电路外壳外侧上,PCB控制器与发电机、显示屏、开关触点连接。本发明能在锻炼身体的同时,收集握力产生的能量并储存到电池中,利用充电电池给各个控制电路模块供电,显示本次握力的次数,不用外界电源供电,达到节能目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种握力器,特别是涉及一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器。
背景技术
握力器是常用的一种身体锻炼器械,目前的握力器有两类,一类是不带电的握力器,这种握力器比较简单,但是不能记录握力的次数;另一类是带电的握力器,这种握力器可以显示握力的次数、锻炼的日期等,但是需要电池供电,比较浪费能源。
发明内容
针对上述背景技术中的问题,本发明提供了一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器,结构简单、制造容易、使用方便。
本发明的技术方案是:
本发明包括上手柄、下手柄、弹簧、齿条、齿轮;上手柄、下手柄均呈U形,下手柄U形两端套在上手柄U形两端内,下手柄U形两端与上手柄内壁之间设有弹簧,下手柄和上手柄之间通过弹簧沿握力方向相对弹性移动;上手柄和下手柄侧面设有自发电计次装置,自发电计次装置包括发电机、PCB控制器、显示屏、开关触点、开关贴片;沿握力方向的齿条下端固定连接在下手柄侧面,PCB控制器和发电机电路外壳安装在上手柄侧面,沿握力方向的齿条上端外侧经齿轮与发电机输出轴啮合;上手柄的侧面上沿握力方向设有两个开关触点,齿条上端内侧上设有一开关贴片,开关贴片长度大于两个开关触点之间的间距;显示屏安装在电路外壳外侧上,PCB控制器与发电机、显示屏、两个开关触点连接。
当所述的握力器被握紧时,上手柄和下手柄之间相对距离缩短,齿条向上移动而带动发电机,齿条上的开关贴片上移与两个开关触点接触。
所述的PCB控制器包括发电模块、开关触点模块和控制显示模块;发电模块:包括发电机M、桥式整流电路、电容C3和充电电池,发电机M两端经桥式整流电路与电容C3两端连接,电容C3两端与充电电池两端连接,充电电池正极进开关S1输出VCC电源电压;开关触点模块:包括电阻R1和开关S2,两个开关触点为开关S2的两个接点,电阻R1和开关S2串联后接在VCC电源电压与地面之间;控制显示模块:包括单片机U1,单片机U1连接有复位电路和晶体电路,单片机U1分别与VCC电源电压、显示屏的显示接口连接,电阻R1和开关S2之间引出接线连接到单片机U1上。
本发明有以下优势:
本发明能在锻炼身体的同时,收集握力产生的能量并储存到电池中,利用充电电池给电路***供电,电路***可以显示本次握力的次数。这种供电方式节能,并且可以达到带电握力器的性能。
附图说明
图 1 是本发明的正面结构示意图。
图 2 是本发明的侧面结构示意图。
图 3 是本发明的正面结构剖视图。
图 4 是本发明的不加电路外壳的立体示意图。
图 5 是本发明的完整的立体示意图。
图 6 是本发明的上手柄正面结构剖视图。
图 7 是本发明的下手柄正面结构示意图。
图 8 是本发明的发电结构电路图。
图 9 是本发明的传感器结构电路图。
图 10 是本发明的控制芯片和显示屏电路图。
图中:1、上手柄,2、下手柄,3、弹簧,4、齿条,5、齿轮,6、发电机,7、PCB控制器,8、显示屏,9、电路外壳,10、开关触点,11、开关贴片。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图作进一步说明。
如图1~图5所示,本发明包括上手柄1、下手柄2、弹簧3、齿条4、齿轮5;上手柄1、下手柄2均呈U形,上手柄1和下手柄2分别如图6和图7所示,下手柄2U形两端套在上手柄1U形两端内,下手柄2U形两端与上手柄1内壁之间设有弹簧3,下手柄2和上手柄1之间通过弹簧3沿握力方向相对弹性移动;
如图3所示,上手柄1和下手柄2侧面设有自发电计次装置,自发电计次装置包括发电机6、PCB控制器7、显示屏8、开关触点10、开关贴片11;沿握力方向的齿条4下端固定连接在下手柄2侧面,PCB控制器7和发电机6电路外壳9安装在上手柄1侧面,沿握力方向的齿条4上端外侧经齿轮5与发电机6输出轴啮合;上手柄1的侧面上沿握力方向设有两个开关触点10,齿条4上端内侧上设有一开关贴片11,开关贴片11长度大于两个开关触点10之间的间距;显示屏8安装在电路外壳9外侧上,PCB控制器7与发电机6、显示屏8、两个开关触点10连接。
如图3所示,当握力器被握紧时,上手柄1和下手柄2之间相对距离缩短,齿条4向上移动而带动发电机6,齿条4上的开关贴片11上移与两个开关触点10接触;当握力器被放松时,上手柄1和下手柄2之间相对距离拉长,齿条4向下移动而带动发电机6,齿条4上的开关贴片11下移与两个开关触点10断开。
所述的PCB控制器7包括发电模块、开关触点模块和控制显示模块。
如图8所示,发电模块:包括发电机M、桥式整流电路、电容C3和充电电池,发电机M两端经桥式整流电路与电容C3两端连接,电容C3两端与充电电池两端连接,充电电池正极进开关S1输出VCC电源电压。
如图9所示,开关触点模块:包括电阻R1和开关S2,两个开关触点10为开关S2的两个接点,电阻R1和开关S2串联后接在VCC电源电压与地面之间;
如图10所示,控制显示模块:包括单片机U1,单片机U1连接有复位电路和晶体电路,单片机U1分别与VCC电源电压、显示屏8的显示接口连接,电阻R1和开关S2之间引出接线连接到单片机U1上,显示屏8采用LCD显示屏。
如图10所示,控制显示模块可采用深圳学林电子有限公司的AT89S51型号的单片机电路,电阻R1和开关S2之间引出接线连接到单片机U1的P32脚上。
本发明的具体实施过程:
开关S1打开状态。这时候使用本握力器,每次握力,齿条随下手柄移动,会推动固定在上手柄的发电机齿轮旋转,使发电机发电,这部分电能会收集在充电电池中。
开关S1关闭状态。这时候使用本握力器,就是使各个控制电路模块通电,这时候传感器、芯片、LCD屏的显示屏都开始工作。
在电机不转的状态,电池中储存的电量会给整个控制器供电;在电机旋转状态,电机发电,这部分电能一部分储存在电池中,一部分给电路***供电。
每次握力,随下手柄移动的开关贴片会接触到开关触点,使得这两个触点连通。开关上触点连通高电平和单片机P32引脚,在两个触点不接触时,单片机引脚P32一直是高电平,两个触点被开关贴片连通,这时候单片机引脚P32的电平会出现一个下降沿到低电平。握力器每握一次,单片机引脚P32会出现一个下降沿,单片机会累加一次数据,并且显示在屏幕上。运动结束,会显示本次锻炼总共握力次数。
每次开关S1关闭,即开机,单片机都会自动复位,所以每次开机所显示的握力次数都是零次。每次握力器都是显示本次锻炼所握的个数。
上述具体实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1. 一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器,其特征在于:包括上手柄(1)、下手柄(2)、弹簧(3)、齿条(4)、齿轮(5);上手柄(1)、下手柄(2)均呈U形,下手柄(2)U形两端套在上手柄(1)U形两端内,下手柄(2)U形两端与上手柄(1)内壁之间设有弹簧(3),下手柄(2)和上手柄(1)之间通过弹簧(3)沿握力方向相对弹性移动;
上手柄(1)和下手柄(2)侧面设有自发电计次装置,自发电计次装置包括发电机(6)、PCB控制器(7)、显示屏(8)、开关触点(10)、开关贴片(11);沿握力方向的齿条(4)下端固定连接在下手柄(2)侧面,PCB控制器(7)和发电机(6)电路外壳(9)安装在上手柄(1)侧面,沿握力方向的齿条(4)上端外侧经齿轮(5)与发电机(6)输出轴啮合;上手柄(1)的侧面上沿握力方向设有两个开关触点(10),齿条(4)上端内侧上设有一开关贴片(11),开关贴片(11)长度大于两个开关触点(10)之间的间距;显示屏(8)安装在电路外壳(9)外侧上,PCB控制器(7)与发电机(6)、显示屏(8)、两个开关触点(10)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器,其特征在于:当所述的握力器被握紧时,上手柄(1)和下手柄(2)之间相对距离缩短,齿条(4)向上移动而带动发电机(6),齿条(4)上的开关贴片(11)上移与两个开关触点(10)接触。
3. 根据权利要求1所述的一种基于微型发电机和单片机的自供电握力器,其特征在于:所述的PCB控制器(7)包括发电模块、开关触点模块和控制显示模块;
发电模块:包括发电机M、桥式整流电路、电容C3和充电电池,发电机M两端经桥式整流电路与电容C3两端连接,电容C3两端与充电电池两端连接,充电电池正极进开关S1输出VCC电源电压;
开关触点模块:包括电阻R1和开关S2,两个开关触点(10)为开关S2的两个接点,电阻R1和开关S2串联后接在VCC电源电压与地面之间;
控制显示模块:包括单片机U1,单片机U1连接有复位电路和晶体电路,单片机U1分别与VCC电源电压、显示屏(8)的显示接口连接,电阻R1和开关S2之间引出接线连接到单片机U1上。
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