專利名稱：無線式跳繩手柄及無線式跳繩系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種跳繩手柄和跳繩系統，更具體地說是指一種采用無線通訊方式的跳繩手柄結構和跳繩系統。
背景技術：
現有技術中，針對跳繩比賽，各計數終端(即電子跳繩手柄)需要與控制臺、跳繩地毯進行實時地交互通訊，比如將每個跳繩手柄上的跳繩成績實時地傳輸至控制臺，通過大屏幕即時地顯示各運動員的成績，如果各個計數終端(即電子跳繩手柄)通過有線方式與之連接的話，則會影響運動場上的場地環境，而且施工困難，當運動項目發生變化時，有線連接又需要重新地進行設定。并且電子跳繩手柄采用有線通訊方式也會妨礙其本身的跳繩動作。為了解決上述問題，本發明人創新地設計出一種無線式跳繩手柄及無線式跳繩系統。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種無線式跳繩手柄及無線式跳繩系統。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案無線式跳繩手柄，包括帶有旋轉頭的手柄殼體，所述的手柄殼體內設有微控制器， 及與微控制器電性連接的計數開關、按鈕、存儲器和無線模塊，所述的無線模塊還連接有天線。其進一步技術方案為所述的計數開關包括三個干簧管，所述的旋轉頭上設有對應于干簧管的磁塊。其進一步技術方案為還包括與微控制器電性連接的電源模塊、蜂鳴器和指示燈， 所述的手柄殼體內還設有RF識別電路。無線式跳繩系統，包括前述的若干個無線式跳繩手柄，還包括與無線式跳繩手柄無線連接的控制臺；所述的控制臺包括控制器，及與控制器連接的無線通訊組件、有線通訊組件、電源模塊、存儲器、控制按鈕和顯示組件，所述的無線通訊組件與若干個無線式跳繩手柄無線連接。其進一步技術方案為還包括與控制器連接的遙控器、指示燈、蜂鳴器、SD卡接口、RF讀取電路。其進一步技術方案為所述的無線通訊組件為若干個，所述的無線通訊組件包括與控制器連接的無線處理模塊、與無線處理模塊連接的無線模塊，及與無線模塊連接的天線，所述的顯示組件包括與控制器連接的顯示驅動電路、與顯示驅動電路連接的顯示屏。所述的有線通訊組件包括與控制器連接的通訊處理模塊和與通訊處理模塊連接的USB接口， 所述的通訊處理模塊還連接有轉換模塊，所述的轉換模塊連接有串口通訊接口。
其進一步技術方案為還包括至少一個與控制臺有線通訊連接的跳繩地毯裝置， 所述的跳繩地毯裝置包括微控制器，及與微控制器連接的無線收發模塊、電源模塊、控制按鈕和顯示組件，還包括設有與控制臺電性連接的連接端口，所述的無線收發模塊與外部的跳繩手柄無線通訊連接，還包括與跳繩地毯電性連接的的跳毯接口，所述的跳繩地毯上設有與跳毯接口電性連接的計數開關。無線式跳繩系統，包括前述的無線式跳繩手柄，還包括與無線式跳繩手柄無線連接的跳繩地毯裝置；所述的跳繩地毯裝置包括微控制器，及與微控制器連接的無線收發模塊、電源模塊、控制按鈕和顯示組件，所述的無線收發模塊與跳繩手柄無線通訊連接，還包括與跳繩地毯電性連接的的跳毯接口，所述的跳繩地毯上設有與跳毯接口電性連接的計數開關。其進一步技術方案為還包括與微控制器連接的紅外接收電路、指示燈和蜂鳴器； 還包括與微控制器連接的讀卡接口和通訊串接口。其進一步技術方案為還包括與電源模塊連接的充放管理電路，及與充放管理電路連接的電池；所述的顯示組件包括顯示驅動電路和顯示屏，所述的顯示屏包括若干個數碼管。本發明與現有技術相比的有益效果是本發明無線式跳繩手柄設有無線模塊，使得電子跳繩手柄上的自動計數信息可以實時通過無線方式傳送至控制臺，從而實現跳繩成績的科學化管理，有利于提高跳繩運動比賽成績的公正性。另外本發明采用三個干簧管做為計數開關，能實現更科學合理的跳繩計數，保證了計數的科學性。在手柄殼體內還可以設有RF識別電路，在使用時，每個跳繩手柄事先需要通過控制臺或跳繩地毯的RF讀取電路進行身份確認，從而實現跳繩手柄與控制臺、跳繩地毯裝置的無線通訊的配對，以便同一個控制臺可以與多個跳繩手柄的無線通訊。本發明無線式跳繩系統的控制臺采用無線通訊方式與若干個跳繩手柄進行通訊，其中每個天線可以與數個跳繩手柄通訊連接，每二個天線再配一個無線處理模塊，從而實現無線信號的快速處理，使得同一個控制臺能同時與數百個跳繩手柄同時通訊，即不會發生信息延時的情況，通過SD卡接口可以將跳繩成績另存在SD卡中，還可以通過USB接口或串口通訊接口與計算機連接，增加了遙控器可以方便用戶遠距離操作控制臺，設有的RF讀取電路，使每個跳繩手柄通過RF感應的方式進行身份確認(也可以稱之為注冊登記)，進行注冊登記之后，再開啟控制臺與該跳繩手柄的無線通訊連接。還可以進一步設有與控制臺有線連接的跳繩地毯裝置，同時該跳繩地毯裝置還可以與跳繩手柄實現一對一的無線通訊，該跳繩地毯裝置也可以設有RF讀卡器(即RF讀取電路)，以便于跳繩者將跳繩手柄進行注冊登記，以開啟其與跳繩地毯裝置的無線通訊。本發明無線式跳繩系統也可以單獨采用一對一的跳繩手柄和跳繩地毯的結構，二者采用無線通訊連接方式。下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。


圖IA為本發明無線式跳繩手柄具體實施例的方框結構圖；圖IB為本發明無線式跳繩手柄具體實施例的電路原理圖；圖2為本發明無線式跳繩系統具體實施例的方框結構圖2A為本發明無線式跳繩系統之控制臺具體實施例的方框結構圖；圖2B為本發明無線式跳繩系統之控制臺具體實施例的電路原理圖一(控制器部分)；圖2C為本發明無線式跳繩系統之控制臺具體實施例的電路原理圖二(顯示驅動電路和顯示屏部分)；圖2D為本發明無線式跳繩系統之控制臺具體實施例的電路原理圖三(無線通訊組件第一部分)；圖2E為本發明無線式跳繩系統之控制臺具體實施例的電路原理圖四(無線通訊組件第二部分)；圖2F為本發明無線式跳繩系統之控制臺具體實施例的電路原理圖五(無線通訊組件第三部分)。圖2G為本發明無線式跳繩系統之跳繩地毯裝置具體實施例的方框結構圖；圖2H為本發明無線式跳繩系統之跳繩地毯裝置具體實施例的電路原理圖一(控制部分一)；圖21為本發明無線式跳繩系統之跳繩地毯裝置具體實施例的電路原理圖二(控制部分二)；圖2J為本發明無線式跳繩系統之跳繩地毯裝置具體實施例的電路原理圖三(顯示驅動電路和顯示屏部分)。圖3為本發明無線式跳繩系統第二具體實施例的方框結構圖。附圖標記說明圖IA至圖IB的標識
1手柄殼體11旋轉頭
111磁塊
2微控制器
21電源模塊22蜂鳴器
3計數開關31干簧管
4LED指示燈5按鈕
6存儲器
7無線模塊71天線
圖2至圖3的標識
1控制器10編程接口
11電源模塊12存儲器
13控制按鈕14跳毯連接端
15遙控器16指示燈
17蜂鳴器18SD卡接口
19RF讀取電路
2無線通訊組件21無線處理模塊
22無線模塊23天線
3有線通訊組件31通訊處理模塊
32USB 接口34串口通訊接口41顯示驅動電路81微控制器83電源模塊833電池85顯示組852顯示屏861連接端口863讀卡接口871紅外接收電路873蜂鳴器B跳繩地毯裝置T跳繩地毯
862跳毯接口
864通訊串接口
872指示燈
A跳繩手柄
S控制臺
Tl計數開關
33轉換模塊
4顯示組件
42顯示屏
82無線收發模塊
832充放管理電路
84控制按鈕
851顯示驅動電路
具體實施例方式為了更充分理解本發明的技術內容，下面結合具體實施例對本發明的技術方案進一步介紹和說明，但不局限于此。如圖IA至圖IB所示，本發明無線式跳繩手柄包括帶有旋轉頭11的手柄殼體1，手柄殼體1內設有微控制器2，及與微控制器2電性連接的計數開關3、LED指示燈4、按鈕5、 存儲器6和無線模塊7，無線模塊7還連接有天線71 (如圖3中的Pl，天線可以由手柄殼體 1的一部分構成)。計數開關3包括三個干簧管31，旋轉頭11上設有對應于干簧管31的磁塊111。旋轉頭11用于固定跳繩用的繩子，當繩子轉動一圈時，磁塊111依次觸發三個干簧管31導通，從而依次產生電信號并傳遞至微控制器2內，實現一次計數，此種計數方式科學合理，不會因為旋轉頭的來回晃動而產生不正常計數。還包括與微控制器2電性連接的電源模塊21、蜂鳴器22。其中的微控制器2為HT49R50A型芯片。無線模塊7為RFM43!3b型芯片。存儲器6為MCOl型芯片。按鈕5主要可以包括模式按鈕、上升按鈕、下降按鈕和設定按鈕(在本實施例中只設有一個按鈕)。電源模塊包括電池(采用二節1. 5V的干電池) 和與電池電性連接的電源電路。還可以根據需要增設IXD顯示屏。該跳繩手柄適合與控制臺一起使用，也可以用于跳繩比賽，比賽時，每個跳繩者的計數可以通過無線通訊的方式發送至控制臺。在手柄殼體內還可以設有RF識別電路(圖中未示出)，一個獨立的RF識別電路(即RF卡)嵌入在跳繩手柄的外端部，在使用時，每個跳繩手柄事先需要將外端部靠近控制臺的RF讀取電路，以此進行身份確認(即每個跳繩之前的身份登記或注冊)，從而實現跳繩手柄與控制臺的無線通訊的配對(控制臺存儲有每個跳繩手柄的RF識別碼，當某一個跳繩手柄的RF識別電路與控制臺的RF讀取電路進行身份信息讀取之后，控制臺才會開啟其與該跳繩手柄的無線通訊)，以便同一個控制臺可以與多個跳繩手柄的無線通訊。如圖2所示，本發明無線式跳繩系統，包括若干個無線式跳繩手柄A(即跳繩手柄)，及與無線式跳繩手柄A無線連接的控制臺S ；還包括若干個與控制臺S有線通訊連接的跳繩地毯裝置B，該跳繩地毯裝置B與無線式跳繩手柄A的數量相同，且一一對應。使用時，跳繩手柄A可以通過跳繩地毯裝置B的RF讀卡器進行注冊登記，也可以通過控制臺S 的RF讀取電路進行注冊登記，跳繩手柄A的計數信息同時發送至控制臺S和與之對應的跳繩地毯裝置B，跳繩地毯裝置B還通過地毯上的計數開關進行計數，可以實現一跳多圈的檢測。如圖2A至圖2F所示，本發明無線式跳繩系統的控制臺，包括控制器1，及與控制器1連接的無線通訊組件2、有線通訊組件3、電源模塊11、存儲器12、控制按鈕13和顯示組件4，無線通訊組件2與若干個無線式跳繩手柄無線連接(圖中未示出)，還包括與控制器1連接的跳毯連接端14(用于與跳繩用的跳毯連接)。還包括與控制器1連接的遙控器 15、指示燈16、蜂鳴器17。包括與控制器1連接的SD卡接口 18、RF讀取電路19和編程接口 10。本實施例中，無線通訊組件2為9個，每個無線通訊組件2包括與控制器1連接的無線處理模塊21、與無線處理模塊21連接的無線模塊22，及與無線模塊22連接的天線23， 其中，每個無線處理模塊21連接有二個無線模塊22，每個無線模塊22可以與1 20個無線式跳繩手柄進行通訊連接。顯示組件4包括與控制器1連接的顯示驅動電路41、與顯示驅動電路41連接的顯示屏42(本實施例中的由14個大功率數碼管構成)。有線通訊組件 3包括與控制器1連接的通訊處理模塊31和與通訊處理模塊31連接的USB接口 32，通訊處理模塊31還連接有轉換模塊33，轉換模塊33連接有串口通訊接口 34。在本實施例中， 控制器1為ATMEGA64A型芯片；無線處理模塊21為ATMEGA32A型芯片，通訊處理模塊31也為ATMEGA32A型芯片；顯示驅動電路41包括14個設有74HC595型芯片和ULN2003型芯片的數碼管驅動電路，顯示屏42則包括14個大功率數碼管。于其它實施例中，每個無線處理模塊可以連接更多個無線模塊，實現與更多的無線式跳繩手柄進行無線連接。使用時，將無線式電子跳繩手柄把(其內部嵌設有的RF識別電路，即RF識別芯片)靠近RF讀取電路19，控制器讀取到該跳繩手柄的識別碼之后，開啟無線通訊組件與該跳繩手柄的無線通訊連接。每次使用時都需要通過RF識別的方式進行確認，使控制臺可以跳繩手柄的數量啟用相應數量的無線通訊組件，從而優化控制器的處理速度，并能夠節省用電，提高系統的穩定性。圖2G至圖2J所示為本發明無線式跳繩系統的跳繩地毯裝置B，包括微控制器81， 及與微控制器81連接的無線收發模塊82、電源模塊83、控制按鈕84和顯示組件85，還包括設有與外部的控制臺S電性連接的連接端口 861(如圖中的CN3端口)，無線收發模塊82與外部的跳繩手柄A無線通訊連接，還包括與跳繩地毯T電性連接的的跳毯接口 862 (如圖中的CN9端口)，跳繩地毯T上設有與跳毯接口 862電性連接的計數開關Tl。還包括與微控制器81連接的紅外接收電路871、指示燈872和蜂鳴器873。還包括與微控制器連接的讀卡接口 863和通訊串接口 864(如圖中的CN7和CN8端口)。還包括與電源模塊83連接的充放管理電路832，及與充放管理電路832連接的電池833。顯示組件85包括顯示驅動電路 851和顯示屏852，顯示屏852包括若干個數碼管，在本實施例中，微控制器81為ATMEGA64A 型芯片(如圖中的U4)；無線收發模塊82包括RFM70型芯片O. 4GHz的頻率，如圖中的TO) 和RFM43!3B型芯片033MHz的頻率，如圖中的RFl)，以便方便于產品的升級和對不同跳繩手柄的兼容；顯示驅動電路851包括74HC595型芯片。在本實施例中，顯示屏一共有一個四位數碼管、一個二位數碼管和九個一位數碼管。在本實施例中，還留有CN5和CN6 二個與微控制器81聯接的擴展端口。指示燈采用的是共陰雙色燈，也可以按需要增設與微控制器連接的存儲器。電源模塊可以按需要設置有濾波電路和穩壓電路。使用時，還必須配置有與讀卡接口連接的讀卡設備，跳繩者可以將其電子跳繩手柄靠近讀卡設備，從而完成電子跳繩的注冊過程，該電子跳繩才正式與電子跳毯、控制臺進行無線通訊，從而實現無線式的跳繩計數。跳毯內的微控制器與控制臺內的控制器是相連接的，其內部的數據可以相互共享、相互通訊。若有多個電子跳毯，則只需要第一個電子跳毯通過CN3端口與控制臺進行有線的通訊聯接之后，其余的電子跳繩則可以通過CN7、CN8 依次進行串接，實現多個電子跳毯與同一控制臺的通訊連接。如圖3所示為本發明無線式跳繩系統的另外一個實施例，該實施例中僅包括一對一的跳繩地毯裝置和跳繩手柄，可以實現單一跳繩運動者的跳繩計數，并且可以通過地毯的計數開關檢測和跳繩手柄的無線計數來實現一跳多圈的跳繩計數。綜上所述，本發明無線式跳繩手柄設有無線模塊，使得電子跳繩手柄上的自動計數信息可以實時通過無線方式傳送至控制臺，從而實現跳繩成績的科學化管理，有利于提高跳繩運動比賽成績的公正性。另外本發明采用三個干簧管做為計數開關，能實現更科學合理的跳繩計數，保證了計數的科學性。在手柄殼體內還可以設有RF識別電路，在使用時， 每個跳繩手柄事先需要通過控制臺或跳繩地毯的RF讀取電路進行身份確認，從而實現跳繩手柄與控制臺、跳繩地毯裝置的無線通訊的配對，以便同一個控制臺可以與多個跳繩手柄的無線通訊。本發明無線式跳繩系統的控制臺采用無線通訊方式與若干個跳繩手柄進行通訊，其中每個天線可以與數個跳繩手柄通訊連接，每二個天線再配一個無線處理模塊， 從而實現無線信號的快速處理，使得同一個控制臺能同時與數百個跳繩手柄同時通訊，也不會發生信息延時的情況，通過SD卡接口可以將跳繩成績另存在SD卡中，還可以通過USB 接口或串口通訊接口與計算機連接，增加了遙控器可以方便用戶遠距離操作控制臺，設有的RF讀取電路，使每個跳繩手柄通過RF感應的方式進行身份確認(也可以稱之為注冊登記)，進行注冊登記之后，再開啟控制臺與該跳繩手柄的無線通訊連接。還可以進一步設有與控制臺有線連接的跳繩地毯裝置，同時該跳繩地毯裝置還可以與跳繩手柄實現一對一的無線通訊，該跳繩地毯裝置也可以設有RF讀卡器(即RF讀取電路)，以便于跳繩者將跳繩手柄進行注冊登記，以開啟其與跳繩地毯裝置的無線通訊。本發明無線式跳繩系統也可以單獨采用一對一的跳繩手柄和跳繩地毯的結構，二者采用無線通訊連接方式。上述僅以實施例來進一步說明本發明的技術內容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發明的實施方式僅限于此，任何依本發明所做的技術延伸或再創造，均受本發明的保護。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1.無線式跳繩手柄，包括帶有旋轉頭的手柄殼體，其特征在于所述的手柄殼體內設有微控制器，及與微控制器電性連接的計數開關、按鈕、存儲器和無線模塊，所述的無線模塊還連接有天線。
2.根據權利要求1所述的無線式跳繩手柄，其特征在于所述的計數開關包括三個干簧管，所述的旋轉頭上設有對應于干簧管的磁塊。
3.根據權利要求2所述的無線式跳繩手柄，其特征在于還包括與微控制器電性連接的電源模塊、蜂鳴器和指示燈，所述的手柄殼體內還設有RF識別電路。
4.無線式跳繩系統，其特征在于包括權利要求1至3任一項所述的若干個無線式跳繩手柄，還包括與無線式跳繩手柄無線連接的控制臺；所述的控制臺包括控制器，及與控制器連接的無線通訊組件、有線通訊組件、電源模塊、存儲器、控制按鈕和顯示組件，所述的無線通訊組件與若干個無線式跳繩手柄無線連接。
5.根據權利要求4所述的無線式跳繩系統，其特征在于還包括與控制器連接的遙控器、指示燈、蜂鳴器、SD卡接口、RF讀取電路。
6.根據權利要求5所述的無線式跳繩系統，其特征在于所述的無線通訊組件為若干個，所述的無線通訊組件包括與控制器連接的無線處理模塊、與無線處理模塊連接的無線模塊，及與無線模塊連接的天線，所述的顯示組件包括與控制器連接的顯示驅動電路、與顯示驅動電路連接的顯示屏。所述的有線通訊組件包括與控制器連接的通訊處理模塊和與通訊處理模塊連接的USB接口，所述的通訊處理模塊還連接有轉換模塊，所述的轉換模塊連接有串口通訊接口。
7.根據權利要求4所述的無線式跳繩系統，其特征在于還包括至少一個與控制臺有線通訊連接的跳繩地毯裝置，所述的跳繩地毯裝置包括微控制器，及與微控制器連接的無線收發模塊、電源模塊、控制按鈕和顯示組件，還包括設有與控制臺電性連接的連接端口，所述的無線收發模塊與外部的跳繩手柄無線通訊連接，還包括與跳繩地毯電性連接的的跳毯接口，所述的跳繩地毯上設有與跳毯接口電性連接的計數開關。
8.無線式跳繩系統，其特征在于包括權利要求1至3任一項所述的無線式跳繩手柄，還包括與無線式跳繩手柄無線連接的跳繩地毯裝置；所述的跳繩地毯裝置包括微控制器，及與微控制器連接的無線收發模塊、電源模塊、控制按鈕和顯示組件，所述的無線收發模塊與跳繩手柄無線通訊連接，還包括與跳繩地毯電性連接的的跳毯接口，所述的跳繩地毯上設有與跳毯接口電性連接的計數開關。
9.根據權利要求8所述的無線式跳繩系統，其特征在于還包括與微控制器連接的紅外接收電路、指示燈和蜂鳴器；還包括與微控制器連接的讀卡接口和通訊串接口。
10.根據權利要求9所述的無線式跳繩系統，其特征在于還包括與電源模塊連接的充放管理電路，及與充放管理電路連接的電池；所述的顯示組件包括顯示驅動電路和顯示屏， 所述的顯示屏包括若干個數碼管。
全文摘要
本發明公開了無線式跳繩手柄及無線式跳繩系統。無線式跳繩手柄包括帶有旋轉頭的手柄殼體，手柄殼體內設有微控制器，及與微控制器電性連接的計數開關、按鈕、存儲器和無線模塊，無線模塊還連接有天線。無線式跳繩系統包括前述的無線式跳繩手柄，還包括與無線式跳繩手柄無線連接的跳繩地毯裝置；跳繩地毯裝置包括微控制器，及與微控制器連接的無線收發模塊、電源模塊、控制按鈕和顯示組件，無線收發模塊與跳繩手柄無線通訊連接，還包括與跳繩地毯電性連接的跳毯接口，跳繩地毯上設有計數開關。本發明實現了跳繩手柄與控制臺、跳繩地毯的實時地無線通訊，能實現及時的跳繩計數。并通過多個無線模塊實現數百個跳繩手柄與控制臺的同步信息傳遞。
文檔編號A63B71/06GK102366670SQ201110297378
公開日2012年3月7日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者林善棠, 林培林, 王天祿 申請人:林培林