专利名称：一种具有无线数据传输功能的3d计步器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗设备领域，尤其涉及ー种具有无线数据传输功能的3D计步器。
背景技术：
目前，计步器作为ー种体育锻炼进度监控器，因其能够准确计算步数、路程及热量消耗数据而越来越广泛地被适用于跑步锻炼项目。现有的计步器是通过获取用户行走时的重力加速度信号，并将该重力加速度信号进行处理后得到相应的步数、路程及热量消耗数据，然后通过其自带的显示器显示出来，同时对近期获取的歩数、路程及热量消耗数据进行存储以便用户查询或通过线缆传输至外部设备。然而，现有的计步器因其自身的数据存储能力有限，当需要对步数、路程及热量消耗数据进行长期存储时，则需要通过线缆将步数、路程及热量消耗数据传输至外部设备，而 线缆属于易失品，且连接不方便，使数据传输效率低；此外，现有的计步器又不具备无线数据传输功能，无法将歩数、路程及热量消耗数据上传至个人电脑、智能手机或其他智能通信设备以实现数据保存、数据统计分析和数据动态曲线图表显示等。因此，现有的计步器存在数据传输效率低，且无法为用户提供远程数据传输功能的问题。

实用新型内容本实用新型提供了ー种具有无线数据传输功能的3D计步器，g在解决现有的3D计步器所存在的数据传输效率低，且无法为用户提供远程数据传输功能的问题。本实用新型是这样实现的，ー种具有无线数据传输功能的3D计步器，所述3D计步器包括3D位移传感模块、脉冲信号生成模块、中央处理模块、开关控制模块、数据存储模块、2. 4GHz无线通讯模块、蓝牙通讯模块、信息显示模块及电源模块；3D位移传感模块的时钟输出端和数据输出端分别接所述脉冲信号生成模块的时钟端和数据端，所述脉冲信号生成模块的脉冲输出端接所述中央处理模块的脉冲信号输入端，所述中央处理模块的模式切換端、发送控制端及数据查询端分别与所述开关控制模块的模式切换触发端、发送触发端及数据查询触发端相连接，所述数据存储模块的时钟端和数据端分别接所述中央处理模块的时钟输出端和数据通讯端，所述2. 4GHz无线通讯模块连接所述中央处理模块的中断请求端、时钟输出端和数据通讯端，所述蓝牙通讯模块连接所述中央处理模块的中断请求端和蓝牙通讯端，所述信息显示模块连接所述中央处理模块的显示数据输出端，所述电源模块的输出端同时与所述3D位移传感模块的电源端、所述脉冲信号生成模块电源端、所述中央处理模块的电源端及所述数据存储模块的电源端连接。在本实用新型中，通过在3D计步器中采用所述3D位移传感模块、所述脉冲信号生成模块、所述中央处理模块、所述开关控制模块、所述数据存储模块、所述2. 4GHz无线通讯模块、所述蓝牙通讯模块、所述信息显示模块以及所述电源模块，实现了在获取用户的步数、路程及热量消耗数据后，通过2. 4GHz无线数据传输功能或蓝牙数据传输功能将所述体温数据传输至任意智能通信设备以进行数据存储、分析和显示，提升了数据传输效率，以便用户对步数、路程及热量消耗数据进行系统化管理，从而解决现有的计步器所存在的数据传输效率低，且无法为用户提供远程数据传输功能的问题。

图I是本实用新型实施例提供的具有无线数据传输功能的3D计步器的模块结构图；图2是本实用新型实施例提供的具有无线数据传输功能的3D计步器的示例电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在本实用新型实施例中，通过在3D计步器中采用3D位移传感模块、脉冲信号生成模块、中央处理模块、开关控制模块、数据存储模块、2. 4GHz无线通讯模块、蓝牙通讯模块、信息显示模块以及电源模块，实现了在获取用户的步数、路程及热量消耗数据后，通过2. 4GHz无线数据传输功能或蓝牙数据传输功能将所述体温数据传输至任意智能通信设备以进行数据存储、分析和显示，提升了数据传输效率，以便用户对步数、路程及热量消耗数据进行系统化管理。图I示出了本实用新型实施例提供的具有无线数据传输功能的3D计步器的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下在本实用新型实施例中，具有无线数据传输功能的3D计步器包括3D位移传感模块100、脉冲信号生成模块200、中央处理模块300、开关控制模块400、数据存储模块500、2. 4GHz无线通讯模块600、蓝牙通讯模块700、信息显示模块800及电源模块900 ；3D位移传感模块100的时钟输出端和数据输出端分别接脉冲信号生成模块200的时钟端和数据端，脉冲信号生成模块200的脉冲输出端接中央处理模块300的脉冲信号输入端，中央处理模块300的模式切換端、发送控制端及数据查询端分别与开关控制模块400的模式切换触发端、发送触发端及数据查询触发端相连接，数据存储模块500的时钟端和数据端分别接中央处理模块300的时钟输出端和数据通讯端，2. 4GHz无线通讯模块600连接中央处理模块300的中断请求端、时钟输出端和数据通讯端，蓝牙通讯模块700连接中央处理模块300的中断请求端和蓝牙通讯端，信息显示模块300连接中央处理模块300的显不数据输出端，电源模块900的输出端同时与3D位移传感模块100的电源端、脉冲信号生成模块200电源端、中央处理模块300的电源端及数据存储模块500的电源端连接。其中，信息显不模块300为IXD显不器。图2示出了本实用新型实施例提供的具有无线数据传输功能的3D计步器的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下[0018]作为本实用新型一优选实施例，3D位移传感模块100包括3D加速度传感器Ul和电容Cl，3D加速度传感器Ul的模拟电源脚AVDD为3D位移传感模块100的电源端，3D加速度传感器Ul的模拟接地脚AVSS接地，电容Cl连接于3D加速度传感器Ul的模拟电源脚AVDD与模拟接地脚AVSS之间，3D加速度传感器Ul的数字电源脚DVDD与模拟电源脚AVDD连接，3D加速度传感器Ul的数字接地脚DVSS接地，3D加速度传感器Ul的时钟输入脚SCL和数据输入输出脚SDA分别为3D位移传感模块100的时钟输出端和数据输出端，3D加速度传感器Ul的中断脚INT、第一空接脚NC1、第二空接脚NC2和第三空接脚NC3均空接。其中，3D加速度传感器Ul为型号是MS3026的3D加速度位移传感芯片。作为本实用新型一优选实施例，脉冲信号生成模块200包括信号处理器U2、电阻Rl及电容C2，信号处理器U2的电源脚VDD为脉冲信号生成模块200的电源端，电阻Rl的第一端接信号处理器U2的电源脚VDD,信号处理器U2的第一通用输入输出脚PlO与电阻 Rl的第二端共接于电容C2的第一端，电容C2的第二端接地，信号处理器U2的第二通用输入输出脚Pll为脉冲信号生成模块200的脉冲输出端，信号处理器U2的第三通用输入输出脚P12连接电源脚VCC，信号处理器U2的第四通用输入输出脚P13和第五通用输入输出脚P14分别为脉冲信号生成模块200的数据端和时钟端，信号处理器U2的第六通用输入输出脚P15空接，信号处理器U2的接地脚VSS接地。其中，信号处理器U2是型号为MC612的信号处理芯片。作为本实用新型一优选实施例，中央处理模块300包括HY11P33单片机U3、电阻R2、电容C3、电容C4、电阻R3、电阻R4、电阻R5、晶振Yl、电容C5、电容C6、电容C7及电容C8 ；HY11P33单片机U3的模拟电源脚VDDA空接，电阻R2的第一端为中央处理模块300的电源端，电阻R2的第二端同时与电容C3的第一端及HYl 1P33单片机U3的编程电压脚VPP连接，电容C3的第二端同时与电容C4的第一端及地相连接，电容C4的第二端接HY11P33单片机U3的地址控制脚ACM，HY11P33单片机U3的第一地址输入脚AlO、第二地址输入脚All及第三地址输入脚A12均空接，HY11P33单片机U3的模拟接地脚VSSA接地，HY11P33单片机U3的第一通用输入输出脚PTl. O和第二通用输入输出脚PTl. I分别为中央处理模块300的中断请求端和脉冲信号输入端，电阻R3的第一端接电阻R2的第一端，电阻R3的第二端同时与电阻R4的第一端及HY11P33单片机U3的第三通用输入输出脚PTl. 2连接，HY11P33单片机U3的第四通用输入输出脚PTl. 3为中央处理模块300的发送控制端，电阻R4的第ニ端接HY11P33单片机U3的第五通用输入输出脚PTl. 4，HY11P33单片机U3的第六通用输入输出脚PTl. 5为中央处理模块300的数据查询端，HY11P33单片机U3的第七通用输入输出脚PTl. 6和第八通用输入输出脚PTl. 7分别为中央处理模块300的数据查询端和蓝牙通讯端，HYl 1P33单片机U3的第一 IXD公用输出引脚COMO、第二 IXD公用输出引脚COMl、第三IXD公用输出引脚COM2、第四IXD公用输出引脚COM3、第一 IXD段输出脚SEGO、第二 IXD段输出脚SEGI、第三IXD段输出脚SEG2、第四IXD段输出脚SEG3、第五IXD段输出脚SEG4、第六IXD段输出脚SEG5、第七IXD段输出脚SEG6、第八IXD段输出脚SEG7、第九IXD段输出脚SEG8、第十LCD段输出脚SEG9、第i^一 LCD段输出脚SEG10、第十二 LCD段输出脚SEGlI、第十三IXD段输出脚SEG12、第十四IXD段输出脚SEG13、第十五IXD段输出脚SEG14、第十六IXD段输出脚SEG15、第十七IXD段输出脚SEG16、第十八IXD段输出脚SEG17、第十九IXD段输出脚SEG18、第二十IXD段输出脚SEG19、第二i^一 IXD段输出脚SEG20及第二十ニ IXD段输出脚SEG21共同构成中央处理模块300的显示数据输出端，HY11P33单片机U3的LCD电源输入脚VLCD、电源脚VDD分别接电容C5的第一端和电容C6的第一端，HY11P33单片机U3的第九通用输入输出脚PT2. O同时与电阻R5的第一端、晶振Yl的第一端及电容C7的第一端连接，HY11P33单片机U3的第十通用输入输出脚PT2. I同时与电阻R5的第二端、晶振Yl的第二端及电容C8的第一端连接，电容C5的第二端、电容C6的第二端、电容C7的第二端及电容C8的第二端共接于地，HY11P33单片机U3的第i^一通用输入输出脚PT2. 2和第十二通用输入输出脚PT2. 3分别为中央处理模块300的时钟输出端和数据通讯端。作为本实用新型一优选实施例，开关控制模块400包括开关按钮SI、开关按钮S2及开关按钮S3，开关按钮S I的第一端、开关按钮S2的第一端及开关按钮S3的第一端分别为开关控制模块400的模式切换触发端、发送触发端及数据查询触发端，开关按钮SI的第ニ端、开关按钮S2的第二端及开关按钮S3的第二端共接于地。作为本实用新型一优选实施例，数据存储模块500为一存储器U4,存储器U4的第 U3的电源脚VCC、时钟输入脚SCL和数据输入输出脚SDA分别为数据存储模块500的电源端、时钟端和数据端，存储器U3的写保护脚WP接地。其中，存储器U4是型号为HT24LC02的 EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM,电可擦可编程只读存储器)。作为本实用新型一优选实施例，电源模块900包括电池BAT和储能电容C9，电池BAT的正极为电源模块900的输出端，储能电容C9的正极连接电池BAT的正极，储能电容C9的负极与电池BAT的负极共接于地。其中，电池BAT可以是供电电压为3V的干电池或蓄电池，根据实际应用需求的不同可对两者进行择ー选用。以下结合工作原理对本实用新型实施例提供的具有无线数据传输功能的3D计步器作进ー步说明在3D计步器处于关机状态下，当用户装入电池BAT吋，3D计步器开始工作，3D加速度传感器Ul开始根据用户的位移输出相应的坐标信号，该坐标信号由信号处理器U2进行运算处理后生成脉冲信号输出至HY11P33单片机U3的第二通用输入输出脚PTl. 1，随后由HY11P33单片机U3进行脉冲计数后获得步数、路程及热量消耗数据，并通过其第十二通用输入输出脚PT2. 3输出至存储器U4进行数据存储以及输出至LCD显示器进行数据显示。如果用户在10分钟内未对3D计步器进行任何操作，则HY11P33单片机U3会关闭LCD显示器；当用户按下开关按钮SI、开关按钮S2或开关按钮S3吋，HY11P33单片机U3会打开IXD显示器以显示数据。当用户需要在步数数据显示、路程数据显示及热量消耗数据显示这三种显示模式中进行切换以查看其中ー种数据时，可通过按下开关按钮Si进行显示模式切換。当用户需要将步数、路程和热量消耗数据进行无线传输时，只需要按下开关按钮S2选择2. 4GHz无线传输方式或蓝牙数据传输方式，即可将歩数、路程和热量消耗数据传输至至用户所指定的具备无线接收器的目标设备(如电脑、手机或其他智能通信设备)以进行数据存储、分析和显示。当用户需要查询近期的歩数、路程或热量消耗数据时，可以通过操作开关按钮S3查询昨天、前天或更早时间存储与存储器U4的歩数、路程或热量消耗数据。[0031]对于本实用新型实施例所提供的具有无线数据传输功能的3D计步器，因其具备基于2. 4GHz无线技术的无线数据传输功能，且符合中国康体佳健康联盟的通信协议标准，保证了在医疗保健系统中的互操作性，为全面完善电子病历档案和建立个人健康档案提供了行之有效的途径，并且使医疗临床信息与个人健康管理服务机构的信息系统实现无缝连接和信息共享。在本实用新型实施例中，通过在3D计步器中采用3D位移传感模块、脉冲信号生成模块、中央处理模块、开关控制模块、数据存储模块、2. 4GHz无线通讯模块、蓝牙通讯模块、信息显示模块以及电源模块，实现了在获取用户的步数、路程及热量消耗数据后，通过
2.4GHz无线数据传输功能或蓝牙数据传输功能将所述体温数据传输至任意智能通信设备以进行数据存储、分析和显示，提升了数据传输效率，以便用户对步数、路程及热量消耗数据进行系统化管理，从而解决现有的计步器所存在的数据传输效率低，且无法为用户提供远程数据传输功能的问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本·实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种具有无线数据传输功能的3D计步器，其特征在于，所述3D计步器包括 3D位移传感模块、脉冲信号生成模块、中央处理模块、开关控制模块、数据存储模块、2. 4GHz无线通讯模块、蓝牙通讯模块、信息显示模块及电源模块； 3D位移传感模块的时钟输出端和数据输出端分别接所述脉冲信号生成模块的时钟端和数据端，所述脉冲信号生成模块的脉冲输出端接所述中央处理模块的脉冲信号输入端，所述中央处理模块的模式切換端、发送控制端及数据查询端分别与所述开关控制模块的模式切换触发端、发送触发端及数据查询触发端相连接,所述数据存储模块的时钟端和数据端分别接所述中央处理模块的时钟输出端和数据通讯端，所述2. 4GHz无线通讯模块连接所述中央处理模块的中断请求端、时钟输出端和数据通讯端，所述蓝牙通讯模块连接所述中央处理模块的中断请求端和蓝牙通讯端，所述信息显示模块连接所述中央处理模块的显示数据输出端，所述电源模块的输出端同时与所述3D位移传感模块的电源端、所述脉冲信号生成模块电源端、所述中央处理模块的电源端及所述数据存储模块的电源端连接。
2.如权利要求I所述的3D计步器，其特征在于，所述3D位移传感模块包括3D加速度 传感器和电容Cl，所述3D加速度传感器的模拟电源脚为所述3D位移传感模块的电源端，所述3D加速度传感器的模拟接地脚接地，所述电容Cl连接于所述3D加速度传感器的模拟电源脚与模拟接地脚之间，所述3D加速度传感器的数字电源脚与模拟电源脚连接，所述3D加速度传感器的数字接地脚接地，所述3D加速度传感器的时钟输入脚和数据输入输出脚分别为所述3D位移传感模块的时钟输出端和数据输出端，所述3D加速度传感器的中断脚、第一空接脚、第二空接脚和第三空接脚均空接。
3.如权利要求I所述的3D计步器，其特征在于，所述脉冲信号生成模块包括信号处理器、电阻Rl及电容C2，所述信号处理器的电源脚为所述脉冲信号生成模块的电源端，所述电阻Rl的第一端接所述信号处理器的电源脚，所述信号处理器的第一通用输入输出脚与所述电阻Rl的第二端共接于所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端接地，所述信号处理器的第二通用输入输出脚为所述脉冲信号生成模块的脉冲输出端，所述信号处理器的第三通用输入输出脚连接电源脚，所述信号处理器的第四通用输入输出脚和第五通用输入输出脚分别为所述脉冲信号生成模块的数据端和时钟端，所述信号处理器的第六通用输入输出脚空接，所述信号处理器的接地脚接地。
4.如权利要求I所述的3D计步器，其特征在于，所述中央处理模块包括 册11 33单片机、电阻1 2、电容03、电容(4、电阻1 3、电阻1 4、电阻1 5、晶振￥1、电容〇5、电容C6、电容C7及电容C8 ； 所述HY11P33单片机的模拟电源脚空接，所述电阻R2的第一端为所述中央处理模块的电源端，所述电阻R2的第二端同时与所述电容C3的第一端及所述HY11P33单片机的编程电压脚连接，所述电容C3的第二端同时与所述电容C4的第一端及地相连接，所述电容C4的第二端接所述HY11P33单片机的地址控制脚，所述HY11P33单片机的第一地址输入脚、第二地址输入脚及第三地址输入脚均空接，所述HY11P33单片机的模拟接地脚接地，所述HY11P33单片机的第一通用输入输出脚和第二通用输入输出脚分别为所述中央处理模块的中断请求端和脉冲信号输入端，所述电阻R3的第一端接所述电阻R2的第一端，所述电阻R3的第二端同时与所述电阻R4的第一端及所述HY11P33单片机的第三通用输入输出脚连接，所述HY11P33单片机的第四通用输入输出脚为所述中央处理模块的发送控制端，所述电阻R4的第二端接所述HY11P33单片机的第五通用输入输出脚，所述HY11P33单片机的第六通用输入输出脚为所述中央处理模块的数据查询端，所述HY11P33单片机的第七通用输入输出脚和第八通用输入输出脚分别为所述中央处理模块的数据查询端和蓝牙通讯端，所述HY11P33单片机的第一 IXD公用输出引脚、第二 IXD公用输出引脚、第三IXD公用输出引脚、第四LCD公用输出引脚、第一 LCD段输出脚、第二 LCD段输出脚、第三LCD段输出脚、第四LCD段输出脚、第五LCD段输出脚、第六LCD段输出脚、第七LCD段输出脚、第八LCD段输出脚、第九LCD段输出脚、第十LCD段输出脚、第i^一 LCD段输出脚、第十二 LCD段输出脚、第十三LCD段输出脚、第十四LCD段输出脚、第十五LCD段 输出脚、第十六LCD段输出脚、第十七LCD段输出脚、第十八LCD段输出脚、第十九LCD段输出脚、第二十LCD段输出脚、第二十一 LCD段输出脚及第二十ニ LCD段输出脚共同构成所述中央处理模块的显示数据输出端，所述HY11P33单片机的LCD电源输入脚、电源脚分别接所述电容C5的第一端和所述电容C6的第一端,所述HY11P33单片机的第九通用输入输出脚同时与所述电阻R5的第一端、所述晶振Yl的第一端及所述电容C7的第一端连接，所述HY11P33单片机的第十通用输入输出脚同时与所述电阻R5的第二端、所述晶振Yl的第二端及所述电容CS的第一端连接，所述电容C5的第二端、所述电容C6的第二端、所述电容C7的第二端及所述电容CS的第二端共接于地，所述HY11P33单片机的第十一通用输入输出脚和第十二通用输入输出脚分别为所述中央处理模块的时钟输出端和数据通讯端。
5.如权利要求I所述的3D计步器，其特征在于，所述开关控制模块包括开关按钮SI、开关按钮S2及开关按钮S3，所述开关按钮SI的第一端、所述开关按钮S2的第一端及所述开关按钮S3的第一端分别为所述开关控制模块的模式切换触发端、发送触发端及数据查询触发端，所述开关按钮SI的第二端、所述开关按钮S2的第二端及所述开关按钮S3的第ニ端共接于地。
6.如权利要求I所述的3D计步器，其特征在于，所述数据存储模块为一存储器，所述存储器的第一地址输入脚、第二地址输入脚、第三地址输入脚及接地端共接于地，所述存储器的电源脚、时钟输入脚和数据输入输出脚分别为所述数据存储模块的电源端、时钟端和数据端，所述存储器的写保护脚接地。
7.如权利要求I所述的3D计步器，其特征在于，所述电源模块包括电池和储能电容C9，所述电池的正极为所述电源模块的输出端，所述储能电容C9的正极连接所述电池的正极，所述储能电容C9的负极与所述电池的负极共接于地。
专利摘要本实用新型适用于医疗设备领域，提供了一种具有无线数据传输功能的3D计步器。在本实用新型中，通过在3D计步器中采用3D位移传感模块、脉冲信号生成模块、中央处理模块、开关控制模块、数据存储模块、2.4GHz无线通讯模块、蓝牙通讯模块、信息显示模块以及电源模块，实现了在获取用户的步数、路程及热量消耗数据后，通过2.4GHz无线数据传输功能或蓝牙数据传输功能将所述体温数据传输至任意智能通信设备以进行数据存储、分析和显示，提升了数据传输效率，以便用户对步数、路程及热量消耗数据进行系统化管理，从而解决现有的计步器所存在的数据传输效率低，且无法为用户提供远程数据传输功能的问题。
文档编号G01C22/00GK202648670SQ20122024655
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者方炎林, 赵宏田, 黄轩 申请人:深圳市倍泰健康测量分析技术有限公司