CN103285568B - 辅助运动训练仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辅助运动训练仪，包括信息采集模块、简易接收模块、PC机接收模块、PC处理机，信息采集模块通过无线网络分别连接简易接收模块和PC机接收模块，PC处理机连接PC机接收模块，信息采集模块采集用户的运动时的加速度信息，并通过无线网络将加速度信息发送至简易接收模块和PC机接收模块，同时对加速度信息进行处理获取并显示运动信息，简易接收模块对接收到的加速度信息处理得到运动信息后，进行存储并显示，PC机接收模块将加速度信息发送至PC处理机，处理得到运动信息并生成运动信息曲线。与现有技术相比，本发明可对运动轨迹进行跟踪，完整准确记录运动全过程，通过对运动信息曲线进行分析，调整训练时的动作，提高训练效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种辅助运动训练仪，尤其是涉及一种可对运动轨迹进行跟踪，完整准确记录运动全过程的辅助运动训练仪。
背景技术
体育竞技事业在我国已经越来越受关注，以后从事这个行业的人也将越来越多，尤其像是跳水，体操，短跑，长跑等项目。但是目前市场上没有可对运动轨迹进行跟踪，完整准确记录运动全过程的仪器，使得训练中无法对整个运动的过程进行详细的记录和分析，使得训练效果不理想。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可对运动轨迹进行跟踪，完整准确记录运动全过程的辅助运动训练仪。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种辅助运动训练仪，包括信息采集模块、简易接收模块、PC机接收模块、PC处理机，所述的信息采集模块通过无线网络分别连接简易接收模块和PC机接收模块，所述的PC处理机连接PC机接收模块；
信息采集模块采集用户的运动时的加速度信息，并通过无线网络将加速度信息发送至简易接收模块和PC机接收模块，同时对加速度信息进行处理获取并显示运动信息，所述的简易接收模块对接收到的加速度信息处理得到运动信息后，进行存储并显示，所述的PC机接收模块将加速度信息发送至PC处理机，处理得到运动信息并生成运动信息曲线。
所述的信息采集模块包括：
加速度计，用于测量水平和垂直方向的加速度；
第一单片机，连接加速度计，用于将加速度计输出的模拟信号转换为数字信号，并进行处理，获取运动信息；
第一显示器，连接单片机，用于显示MCU处理得到的运动信息；
无线发送单元，连接单片机，用于通过无线网络将加速度信息发送至简易接收模块和PC机接收模块。
所述的简易接收模块包括：
第一无线接收单元，用于接收自信息采集模块发送的加速度信息；
第二单片机，连接第一无线接收单元，用于对第一无线接收单元接收到的加速度信息进行处理的到运动信息；
第二显示器，连接第二单片机，用于显示运动信息；
存储单元，连接第二单片机，用于存储运动信息。
所述的PC机接收模块包括：
第二无线接收单元，用于接收自信息采集模块发送的加速度信息；
第三单片机，连接第二无线接收单元，用于对第二无线接收单元接收到的加速度信息的进行处理的到运动信息；
USB传输单元，连接第二无线接收单元，通过USB将运动信息发送至PC处理机。
所述的运动信息包括速度信息、与水平面的角度信息以及高度信息。
与现有技术相比，本发明可对运动轨迹进行跟踪，完整准确记录运动全过程，通过对运动信息曲线进行分析，调整训练时的动作，提高训练效果，由于采用无线网络进行传输，使得适用范围更广，而且元器件的成本较低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种辅助运动训练仪，包括信息采集模块1、简易接收模块2、PC机接收模块3、PC处理机4，信息采集模块1通过无线网络分别连接简易接收模块2和PC机接收模块3，PC处理机4通过USB连接PC机接收模块3。
其中，信息采集模块1包括加速度计11、第一单片机12、第一显示器14和无线发送单元13。加速度计11选用MEMSIC公司的加速度计MXR6150，来测量水平和垂直方向加速度，其灵敏度150mv/g，第一单片机12选用TI公司的MSP430F449芯片，它具有8路12位A/D转换器，将加速度计输出的模拟信号转换为数字信号，然后将得到的数字信号进行处理获取包括加速度信息、速度信息、与水平面的角度信息以及高度信息等在内的运动信息，然后通过第一显示器14将关键信息显示出来，同时将加速度信息通过无线发送单元13经由无线网络发送给简易接收模块2和PC机接收模块3。
第一显示器14选择了专门配套MSP430系列的160段显示液晶，可以显示7个数字和6个字母，以及其他一些小符号。该液晶完全可以满足显示需要，且结合MSP430F449集成的LCD驱动，设置起来非常方便。无线发送单元13选用CC2500，它是一种低成本真正单片的2.4GHz收发器，集成了一个数据传输率可达500kbps的高度可配置的调制解调器，CC2500与MSP430F449之间通过同步串口SPI传输。信息采集模块1可以有两种显示模式，当电源复位以后使用者可通过按键选用使用模式，包括Run、Jump两个选项，分别对应跑步和跳高的训练，当选用不同的使用模式之后会在液晶上显示一些不同关键信息，可以及时方便的提供使用者关注的关键信息，这样能够方便使用者在运动之后能够方便快捷地得到这些信息，利于及时自己在技巧上做出改进，同时也避免频繁到PC处理机4上查看。
简易接收模块2包括第一无线接收单元21、第二单片机22、第二显示器23和存储单元24，第一无线接收单元21采用CC2500，第二单片机22采用MSP430F449，第二显示器23采用与MSP430系列的配套的160段显示液晶，而存储单元24可以使用SD卡等小型移动存储设备，单片机MSP430F449与SD卡之间采用三线SPI传输，通过FAT16系统将数据写成文件格式。首先由第一无线接收单元21接收自信息采集模块1发送的加速度信息，然后发送到第二单片机22进行处理，得到运动信息，并将该运动信息存储在存储单元24内，第二显示器23显示得到运动信息，与信息采集模块1一样可以通过按键选择不同模式在液晶上显示不同的关键信息，信息采集模块1一般配于腰间或腿部，不便于使用者观测，简易接收模块2可像手表一样放于手腕上，观测起来方便快捷。
PC机接收模块3主要功能是将通过无线网络接收到得信息转发给PC处理机4。PC机接收模块3包括依次连接的第二无线接收单元31、第三单片机32和USB传输单元33，第二无线接收单元31采用CC2500，第三单片机32采用MSP430F449芯片，USB传输单元33采用转换芯片CP2102。由于UART协议简便而USB接口方便快捷，因此通过UART与USB转换来实现，CP2102将信息通过USB实时传输至PC处理机4。PC处理机4安装有运动信息处理软件，可以实时显示训练者的加速度、速度、与地面的角度和高度等运动信息，并自动生成图表，便于分析以提高训练效果。
Claims (4)
1.一种辅助运动训练仪，其特征在于，包括信息采集模块、简易接收模块、PC机接收模块、PC处理机，所述的信息采集模块通过无线网络分别连接简易接收模块和PC机接收模块，所述的PC处理机连接PC机接收模块；
信息采集模块采集用户的运动时的加速度信息，并通过无线网络将加速度信息发送至简易接收模块和PC机接收模块，同时对加速度信息进行处理获取并显示运动信息，所述的简易接收模块对接收到的加速度信息处理得到运动信息后，进行存储并显示，所述的PC机接收模块将加速度信息发送至PC处理机，处理得到运动信息并生成运动信息曲线；
所述的信息采集模块包括：
加速度计，用于测量水平和垂直方向的加速度；
第一单片机，连接加速度计，用于将加速度计输出的模拟信号转换为数字信号，并进行处理，获取运动信息；
第一显示器，连接第一单片机，用于显示第一单片机处理得到的运动信息；
无线发送单元，连接第一单片机，用于通过无线网络将加速度信息发送至简易接收模块和PC机接收模块。
2.根据权利要求1所述的一种辅助运动训练仪，其特征在于，所述的简易接收模块包括：
第一无线接收单元，用于接收自信息采集模块发送的加速度信息；
第二单片机，连接第一无线接收单元，用于对第一无线接收单元接收到的加速度信息进行处理得到运动信息；
第二显示器，连接第二单片机，用于显示运动信息；
存储单元，连接第二单片机，用于存储运动信息。
3.根据权利要求1所述的一种辅助运动训练仪，其特征在于，所述的PC机接收模块包括：
第二无线接收单元，用于接收自信息采集模块发送的加速度信息；
第三单片机，连接第二无线接收单元，用于对第二无线接收单元接收到的加速度信息进行处理得到运动信息；
USB传输单元，连接第二无线接收单元，通过USB将运动信息发送至PC处理机。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种辅助运动训练仪，其特征在于，所述的运动信息包括速度信息、与水平面的角度信息以及高度信息。
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