一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪制造技术

本发明专利技术涉及一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪。本发明专利技术中充电电路给锂电池提供可靠的恒流充电电源，锂电池的电源经过稳压电路给主控及信号匹配电路、LED驱动及显示电路、传感器电路提供3.3V电源；传感器电路在主控及信号发射匹配电路中的主控芯片的控制下，将当前的三轴角速度和三轴加速度信息进行采集，所得六轴数据传回主控芯片进行处理，主控芯片经过处理得到当前的姿态，并根据预设信息和触发规则将发光的信息传输给LED驱动及显示电路，LED驱动及显示电路根据从主控芯片得到的数据驱动八个全彩LED发光。本发明专利技术电路结构简单，实用性强。

A colorful LED motion chaperone based on attitude induction

The invention relates to a colorful LED motion chaperone based on attitude induction. For lithium battery provides constant current charging power supply reliable charging circuit of the invention, the power lithium battery through the voltage stabilizing circuit to the main control and signal matching circuit, LED driving circuit, sensor circuit and display circuit of the sensor with 3.3V power supply; emission control, the main control chip in the circuit of the main control and signal, will collection of three axis and three axis angular velocity of the acceleration information, the six axis data back to the main control chip for processing, the main control chip after treatment to get the current attitude, and according to the preset information and trigger rules will light information transmission and display drive circuit for LED, LED and display drive circuit according to the data from the main chip the control drive eight lighting LED. The invention has the advantages of simple circuit structure and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪
本专利技术涉及一种基于姿态感应的多彩LED控制电路，具体可应用于运动过程中实现运动姿态显示及LED闪烁交互。
技术介绍
运动正被人们逐渐的重视起来，对于久坐办公室的白领和宅在宿舍的学生等人群来说，各种球类运动、游泳、轮滑、跑步甚至是广场舞都是很好的运动形式，人们从中会收获很多，包括健康、轻松的身体以及饱满的精神状态。随着科技的进步，各种运动伴侣也应运而生。经研究表明，在众运动项目中，跑步最影响寿命，跑步既可以快速消除人的不良情绪，又能锻炼身体。针对跑步这项运动目前市面上比较常见的运动伴侣有以下的几类：第一类是手机APP，基于手机中已有的硬件如GPS、陀螺仪等，记录人们运动的步伐、路径、速度等，同时还配有丰富的社交功能；第二类是运动腕带，智能硬件结合低功耗的主控可以记录运动步数、消耗的卡路里数和监测人的心率，有的还拥有和手机APP同步的功能，对数据进行绘图从而直观的显示出来，并提供一些较为专业的参考意见；第三类是运动装备，例如网上比较热销的运动耳机，无线、轻便、防水等等都是它的特征，还有些更专业的耳机同样拥有追踪用户运动的功能，能够追踪用户心率、速度、距离以及卡路里燃烧。随着社会发展，人们的生活节奏越来越快，忙碌的工作使得越来越多的人选择夜跑。但是夜晚外出运动存在着很多安全隐患，为了在黑暗的夜晚，让行人与车辆注意到你的存在，必须让自己变得醒目。所以夜晚运动需要发光或者反光的装备来提醒其他人你的位置。而目前市面上并没有针对夜跑或者是夜晚运动时专用的运动伴侣。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪。本专利技术包括主控及信号发射匹配电路，LED驱动及显示电路，传感器电路，稳压电路，充电电路，电源保护电路。所述的主控及信号发射匹配电路包括主控芯片U1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、电感L1、L2、L3、L4、晶振Y1、Y2、发射天线P1。主控芯片U1的10脚、21脚、24脚、27脚、28脚、29脚、31脚、39脚接3.3V电源，主控芯片U1的1脚、4脚、41脚接地GND；主控芯片U1的2脚、3脚分别与电阻R1、R2的一端相接，电阻R1、R2的另一端接3.3V电源。3.3V电源分别与电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8的一端相连，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8的另一端接地GND。主控芯片U1的30脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端接地GND。主控芯片U1的40引脚与电容C14的一端相连，电容C14的另一端接地GND。主控芯片U1的23脚与晶振Y1的1脚和电容C15的一端相连，电容C15的另一端与晶振Y1的2脚相连并接地GND。主控芯片U1的22脚与晶振Y1的3脚和电容C16的一端相连，电容C16的另一端与晶振Y1的4脚相连并接地GND。主控芯片U1的33脚分别与晶振Y2的1脚和电容C17的一端相连，电容C17的另一端接地GND，主控芯片U1的32脚分别与晶振Y2的2脚和电容C18的一端相连，电容C18的另一端接地GND。主控芯片U1的25脚与电容C9的一端相连，电容C9的另一端分别与电感L1和电容C10的一端相连，电感L1的另一端接地GND，电容C10的另一端分别接电感L2和电感L4的一端,电感L2的另一端分别接电容C12和电感L3的一端，电容C12的另一端与地相连，电感L3的另一端与天线P1的2脚相连，天线P1的1脚与地相连；电感L4的另一端分别与电容C11的一端和电容C13的一端相连，电容C13的另一端接地GND。电容C11的另一端接主控芯片U1的26脚。所述的LED驱动及显示电路包括LED驱动芯片U2、U3、U4，发光二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，电阻R4、R5、R6，电容C19、C20、C21。电容C19、C20、C21的一端接3.3V电源，电容C19、C20、C21的另一端接地GND；LED驱动芯片U2的2脚、3脚、4脚、5脚、8脚、13脚、16脚接地GND，驱动芯片U2的20脚接3.3V电源，驱动芯片U2的6脚接发光二极管D2的3脚，驱动芯片U2的7脚接发光二极管D1的4脚，驱动芯片U2的9脚接发光二极管D1的1脚，驱动芯片U2的10脚接发光二极管D1的3脚，驱动芯片U2的11脚接发光二极管D2的1脚，驱动芯片U2的12脚接发光二极管D2的4脚，驱动芯片U2的14脚接发光二极管D3的1脚，驱动芯片U2的15脚接发光二极管D3的3脚，驱动芯片U2的17脚接主控芯片U1的36脚，驱动芯片U2的18脚接主控芯片U1的2脚，驱动芯片U2的19脚接主控芯片U1的3脚，驱动芯片U2的1脚接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地GND；LED驱动芯片U3的3脚、4脚、5脚、8脚、13脚、16脚接地GND，驱动芯片U3的2脚、20脚接3.3V电源，驱动芯片U3的6脚接发光二极管D6的3脚，驱动芯片U3的7脚接发光二极管D6的1脚，驱动芯片U3的9脚接发光二极管D6的4脚，驱动芯片U3的10脚接发光二极管D4的3脚，驱动芯片U3的11脚接发光二极管D5的4脚，驱动芯片U3的12脚接发光二极管D5的1脚，驱动芯片U3的14脚接发光二极管D5的3脚，驱动芯片U3的15脚接发光二极管D3的4脚，驱动芯片U3的17脚接主控芯片U1的9脚，驱动芯片U3的18脚接主控芯片U1的2脚，驱动芯片U3的19接主控芯片U1的3脚，驱动芯片U3的1脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地GND；LED驱动芯片U4的2脚、4脚、5脚、8脚、13脚、16脚接地GND，驱动芯片U4的3脚、20脚接3.3V电源，驱动芯片U4的6脚接发光二极管D7的3脚，驱动芯片U4的7脚接发光二极管D7的1脚，驱动芯片U4的9脚接发光二极管D4的4脚，驱动芯片U4的10脚接发光二极管D4的1脚，驱动芯片U4的11脚接发光二极管D8的4脚，驱动芯片U4的12脚接发光二极管D8的1脚，驱动芯片U4的14脚接发光二极管D8的3脚，驱动芯片U4的15脚接发光二极管D7的4脚，驱动芯片U4的17脚接主控芯片U1的15脚，驱动芯片U4的18脚接主控芯片U1的2脚，驱动芯片U4的19脚接主控芯片U1的3脚，驱动芯片U4的1脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地GND；发光二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8的2脚接3.3V电源。所述的传感器电路包括六轴传感器U5、电阻R7、R8、电容C22、C23、C24、C25。六轴传感器U5的1脚、11脚、9脚、18脚接地GND，六轴传感器U5的8脚、13脚和电容C22、C23及电阻R8的一端相连，电容C22、C23的另一端接地GND，电阻R8的另一端接3.3V电源。六轴传感器U5的10脚和电容C25的一端相连，电容C25的另一端接地GND。六轴传感器U5的20脚和电容C24的一端相连，电容C24的另一端接地GND。六轴传感器U5的23脚接主控芯片U1的2脚，六轴传感器U1的24脚接主控芯片U1的3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪，包括主控及信号发射匹配电路，LED驱动及显示电路，传感器电路，稳压电路，充电电路，电源保护电路，其特征在于：充电电路给锂电池提供可靠的恒流充电电源，电源保护电路判断锂电池是否存在过充和过放现象，若无此现象则保持通路，锂电池的电源经过稳压电路给主控及信号匹配电路、LED驱动及显示电路、传感器电路提供3.3V电源；传感器电路在主控及信号发射匹配电路中的主控芯片的控制下，将当前的三轴角速度和三轴加速度信息进行采集，所得六轴数据传回主控芯片进行处理，主控芯片经过处理得到当前的姿态，并根据预设信息和触发规则将发光的信息传输给LED驱动及显示电路，LED驱动及显示电路根据从主控芯片得到的数据驱动八个全彩LED发光，同时利用主控及信号发射匹配电路通过无线蓝牙通信协议将整合处理后的数据发送至手机端，手机端APP将数据进一步处理得到当前运动姿态的判断信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪，包括主控及信号发射匹配电路，LED驱动及显示电路，传感器电路，稳压电路，充电电路，电源保护电路，其特征在于：充电电路给锂电池提供可靠的恒流充电电源，电源保护电路判断锂电池是否存在过充和过放现象，若无此现象则保持通路，锂电池的电源经过稳压电路给主控及信号匹配电路、LED驱动及显示电路、传感器电路提供3.3V电源；传感器电路在主控及信号发射匹配电路中的主控芯片的控制下，将当前的三轴角速度和三轴加速度信息进行采集，所得六轴数据传回主控芯片进行处理，主控芯片经过处理得到当前的姿态，并根据预设信息和触发规则将发光的信息传输给LED驱动及显示电路，LED驱动及显示电路根据从主控芯片得到的数据驱动八个全彩LED发光，同时利用主控及信号发射匹配电路通过无线蓝牙通信协议将整合处理后的数据发送至手机端，手机端APP将数据进一步处理得到当前运动姿态的判断信息。2.根据权利要求1所述的一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪，其特征在于：所述的主控及信号发射匹配电路包括主控芯片U1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、电感L1、L2、L3、L4、晶振Y1、Y2、发射天线P1；主控芯片U1的10脚、21脚、24脚、27脚、28脚、29脚、31脚、39脚接3.3V电源，主控芯片U1的1脚、4脚、41脚接地GND；主控芯片U1的2脚、3脚分别与电阻R1、R2的一端相接，电阻R1、R2的另一端接3.3V电源；3.3V电源分别与电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8的一端相连，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8的另一端接地GND；主控芯片U1的30脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端接地GND；主控芯片U1的40引脚与电容C14的一端相连，电容C14的另一端接地GND；主控芯片U1的23脚与晶振Y1的1脚和电容C15的一端相连，电容C15的另一端与晶振Y1的2脚相连并接地GND；主控芯片U1的22脚与晶振Y1的3脚和电容C16的一端相连，电容C16的另一端与晶振Y1的4脚相连并接地GND；主控芯片U1的33脚分别与晶振Y2的1脚和电容C17的一端相连，电容C17的另一端接地GND，主控芯片U1的32脚分别与晶振Y2的2脚和电容C18的一端相连，电容C18的另一端接地GND；主控芯片U1的25脚与电容C9的一端相连，电容C9的另一端分别与电感L1和电容C10的一端相连，电感L1的另一端接地GND，电容C10的另一端分别接电感L2和电感L4的一端,电感L2的另一端分别接电容C12和电感L3的一端，电容C12的另一端与地相连，电感L3的另一端与天线P1的2脚相连，天线P1的1脚与地相连；电感L4的另一端分别与电容C11的一端和电容C13的一端相连，电容C13的另一端接地GND；电容C11的另一端接主控芯片U1的26脚,所述主控芯片U1使用美国TI公司的CC2541芯片。3.根据权利要求2所述的一种基于姿态感应的多彩LED运动伴侣仪，其特征在于：所述的LED驱动及显示电路包括LED驱动芯片U2、U3、U4，发光二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，电阻R4、R5、R6，电容C19、C20、C21；电容C19、C20、C21的一端接3.3V电源，电容C19、C20、C21的另一端接地GND；LED驱动芯片U2的2脚、3脚、4脚、5脚、8脚、13脚、16脚接地GND，驱动芯片U2的20脚接3.3V电源，驱动芯片U2的6脚接发光二极管D2的3脚，驱动芯片U2的7脚接发光二极管D1的4脚，驱动芯片U2的9脚接发光二极管D1的1脚，驱动芯片U2的10脚接发光二极管D1的3脚，驱动芯片U2的11脚接发光二极管D2的1脚，驱动芯片U2的12脚接发光二极管D2的4脚，驱动芯片U2的14脚接发光二极管D3的1脚，驱动芯片U2的15脚接发光二极管D3的3脚，驱动芯片U2的17脚接主控芯片U1的36脚，驱动芯片U2的18脚接主控芯片U1的2脚，驱动芯片U2的19脚接主控芯片U1的3脚，驱动芯片U2的1脚接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地GND；LED驱动芯片U3的3脚、4脚、5脚、8脚、13脚、16脚接地GND，驱动芯片U3的2脚、20脚接3.3V电源，驱动芯片U3的6脚接发光二极管D6的3脚，驱动芯片U3的7脚接发光二极管D6的1脚，驱动芯片U3的9脚接发光二极管D6的4脚，驱动芯片U3的10脚接发光二极管D4的3脚，驱动芯片U3的11脚接发光二极管D5的4脚，驱动芯片U3的12脚接发光二极管D5的1脚，驱动芯片U3的14脚接发光二极管D5的3脚，驱动芯片U3的15脚接发光二极管D3的4脚，驱动芯片U3的17脚接主控芯片U1的9脚，驱动芯片U3的18脚接主控芯片U1的2脚，驱动芯片U3的19接主控芯片U1的3脚，驱动芯片U3的1脚接电...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文郁，张军，郑雪晨，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33