一种智能检测塑身衣的制作方法

1.本实用新型属于健身辅助器械技术领域，具体地说，涉及一种智能检测塑身衣。


背景技术：

2.减肥一直是许多人口中长谈的话题，在全世界各个角落，每天都有人为了减肥而苦恼。而大多数人减肥周期长，效果不明显。随着物质生活的提高，在现代社会，越来越多的人都出现了肥胖问题，同时因为人们时间的愈发琐碎化，在有限的时间和精力下进行长期高强度的减肥训练，对于大多数步入社会开始工作的人们而言是很困难的。可随着经济的快速发展，一方面，人们物质生活提高，高营养高热量的饮食造成越发多的肥胖，另一方面，人们精神世界更加丰富，大众对于身材管理的要求也更加严格。在以上两方面的影响下，当今社会实际上对于减肥塑身的需求是相当大的，但因当代人自由支配时间的减少，长此以往，愈发陷入身材管理失衡的困境。
3.随着科学研究的进步，现如今的健身界针对以上情况，提出了一种高效快速耗时短的减肥方法——hiit减肥，即高强度间歇训练。此训练方法是通过高强度的快速运动与略低强度的缓和运动进行交替，从而达到让训练者在短时间内进行全力、快速、爆发式的训练。其本质就是短期内让训练者的心率提高，从而燃烧更多的热量。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的上述hiit减肥训练方法，提供了一种智能检测塑身衣，在传统的塑身衣的基础上，通过增设心电信号测试的系统，根据训练者的实际身体素质，预先在上位机中设置适合训练者个人的心率强度，然后通过传感器实时对训练者的心率进行检测，并反馈给上位机，通过上位机分析对比预设心率强度，并反馈给训练者，若训练者训练强度偏低，可对其进行提醒，若训练者训练强度过高，则提醒其注意身体承受能力。通过上述方法，可以保证训练者更加有效快速的进行减肥塑身的同时，还可以进一步避免过度的训练对训练者造成的损伤。同时塑身衣上适应性地增设各种拉链，避免连体的衣物对训练者日常生活造成不便。
5.本实用新型具体实现内容如下：
6.本实用新型提出了一种智能检测塑身衣，包括连体衣衣体和上位机，在所述连体衣衣体的上衣前部有竖向设置的前拉链，所述前拉链从连体衣衣体的衣领处延伸到上衣的腹部处；在所述连体衣衣体的背部臀部处横向设置有后拉链；所述连体衣衣体的左右手长袖和左右腿长裤管末端都设置有保护袖管；在左手和右手处的保护袖管内侧贴近人体脉搏处分别设置有左心电传感器和右心电传感器；所述连体衣衣体的左胸处设置有数据处理单元，所述数据处理单元通过线缆与左心电传感器和右心电传感器连接，所述数据处理单元还与上位机之间数据连接；所述上位机上设置语音提醒器。
7.为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括设置在连体衣衣体内侧的绝缘防水层，所述绝缘防水层设置两层构成一个密封空间，连接数据处理单元与左心电传感器和
右心电传感器的所述线缆设置在两层绝缘防水层构成的密封空间中。
8.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述线缆在密封空间中设置为留有一定伸缩拉直量。
9.为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括下拉链，所述下拉链设置在所述连体衣衣体的前裆部。
10.为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括遮挡片，所述遮挡片设置在下拉链外部。
11.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述数据处理模块包括依次连接的低通滤波单元、前置放大单元、高通滤波单元、主放大单元、a/d转换单元、无线收发单元；
12.所述低通滤波单元的输入端通过线缆分别与左心电传感器和右心电传感器连接；
13.所述无线收发单元与上位机之间数据连接。
14.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述前置放大单元包括ad623芯片和运算放大器ad8607，所述ad623芯片的2号输入端和3号输入端分别连接两组低通滤波单元的输出端，且所述ad623芯片的1号输出端和8号输出端搭接分压电阻后接入运算放大器ad8607的3号正极输入端；所述运算放大器ad8607的2号负极输入端和1号输出端分别连接drive screen驱动信号，且1号输出端还连接有电阻r3，并通过电阻r3与运算放大器ad8607的5号正极输入端连接，所述运算放大器ad8607的7号输出端连接在人体的右腿上；所述运算放大器ad8607的6号负极输入端在连接了并联的电阻和电容和与7号输出端连接；
15.所述ad623芯片的6号输出端作为前置放大单元的输出端与所述高通滤波单元的输入端连接。
16.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述高通滤波单元包括电容c6，电容c6连接前置放大单元的输出端后与主放大单元连接；
17.所述主放大单元包括运算放大器ad8603，所述运算放大器ad8603的3号正极输入端连接电容c6，1号输出端连接a/d转换单元。
18.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述a/d转换单元包括ad芯片max187和单片机at89s51，所述ad芯片max187的vin输入端与所述主放大单元的输出端连接，所述ad芯片max187的sclk引脚、cs引脚和dout引脚分别与单片机at89s51的10号、11号、12号引脚连接；在所述单片机at89s51的9号引脚上搭接有按键控制电路；所述单片机at89s51连接无线收发单元。
19.本实用新型与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
20.本实用新型提供了可以用来辅助hiit训练的一种智能检测塑身衣，可以通过传感器实时对训练者的心率进行检测，并反馈给上位机，通过上位机分析对比预设心率强度，并反馈给训练者，若训练者训练强度偏低，可对其进行提醒，若训练者训练强度过高，则提醒其注意身体承受能力。通过上述方法，可以保证训练者更加有效快速的进行减肥塑身的同时，还可以进一步避免过度的训练对训练者造成的损伤。同时塑身衣上适应性地增设各种拉链，避免连体的衣物对训练者日常生活造成不便。
附图说明
21.图1为本实用新型塑身衣的正面示意图；
22.图2为本实用新型塑身衣的背面示意图；
23.图3为本实用新型增设下拉链的示意图；
24.图4为本实用新型增设遮挡片的示意图；
25.图5是本实用新型数据处理单元的电路模块连接示意图；
26.图6是本实用新型低通滤波单元电路原理示意图；
27.图7是本实用新型前置放大单元并连接右腿驱动电路的电路原理示意图；
28.图8是本实用新型高通滤波单元和主放大单元的电路原理示意图；
29.图9是本实用新型a/d转换单元电路原理示意图；
30.图10是本实用新型无线收发单元的单组收发射频单元电路原理示意图。
31.其中：1、连体衣衣体，2、保护袖管，3、前拉链，4、后拉链，5、数据处理单元，6、下拉链，7、遮挡片。
具体实施方式
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.实施例1：
35.本实施例提出了一种智能检测塑身衣，如图1、图2所示，包括连体衣衣体1和上位机，在所述连体衣衣体1的上衣前部有竖向设置的前拉链3，所述前拉链3从连体衣衣体1的衣领处延伸到上衣的腹部处；在所述连体衣衣体1的背部臀部处横向设置有后拉链4；所述连体衣衣体1的左右手长袖和左右腿长裤管末端都设置有保护袖管2；在左手和右手处的保护袖管2内侧贴近人体脉搏处分别设置有左心电传感器和右心电传感器；所述连体衣衣体1的左胸处设置有数据处理单元5，所述数据处理单元5通过线缆与左心电传感器和右心电传感器连接，所述数据处理单元5还与上位机之间数据连接；所述上位机上设置语音提醒器。
36.工作原理：可以通过传感器实时对训练者的心率进行采集并发送给数据处理单元5进行数据处理，然后反馈给上位机，通过上位机分析对比预设心率强度，并反馈给训练者，若训练者训练强度偏低，可对其进行提醒，若训练者训练强度过高，则提醒其注意身体承受能力。通过上述方法，可以保证训练者更加有效快速的进行减肥塑身的同时，还可以进一步避免过度的训练对训练者造成的损伤。设置前拉链3方便训练者穿戴。设置保护袖管2可以避免训练时造成手腕脚踝的一些损伤，后拉链4拉开后，可以让训练者在训练期间正常如厕。
37.实施例2：
38.本实施例在上述实施例1的基础上，为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括设置在连体衣衣体1内侧的绝缘防水层，所述绝缘防水层设置两层构成一个密封空间，连接数据处理单元与左心电传感器和右心电传感器的所述线缆设置在两层绝缘防水层构成的密封空间中。
39.工作原理：通过设置两层绝缘防水层，可以增强稳定性，同时避免训练者因为出汗导致电路装置进水损坏以及训练者触电等问题。
40.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
41.实施例3：
42.本实施例在上述实施例1
‑
2任一项的基础上，为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述线缆在密封空间中设置为留有一定伸缩拉直量。
43.工作原理：训练者在运动时手脚并用，在做某些动作时，为了避免线缆过度绷直造成损坏，将在绝缘防水层中的线缆设置为具有一定的伸缩量的，可以更好地适应训练者的运动。
44.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
2任一项相同，故不再赘述。
45.实施例4：
46.本实施例在上述实施例1
‑
3任一项的基础上，如图3、图4所示，为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括下拉链6，所述下拉链6设置在所述连体衣衣体1的前裆部。
47.为了更好地实现本实用新型，进一步地，还包括遮挡片7，所述遮挡片7设置在下拉链6外部。
48.工作原理：进一步地，为了方便男性训练者小解方便，在连体衣衣体1的前裆部设置下拉链6，男性训练者在训练期间若只有小解需求，就无需通过后拉链4进行如厕，可以更加方便快速完成如厕，回归训练，避免长时间停止训练使得心率平缓，降低训练效果。
49.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
3任一项相同，故不再赘述。
50.实施例5：
51.本实施例在上述实施例1
‑
4任一项的基础上，如图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述数据处理模块包括依次连接的低通滤波单元、前置放大单元、高通滤波单元、主放大单元、a/d转换单元、无线收发单元；
52.所述低通滤波单元的输入端通过线缆分别与左心电传感器和右心电传感器连接；
53.所述无线收发单元与上位机之间数据连接。
54.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述前置放大单元包括ad623芯片和运算放大器ad8607，所述ad623芯片的2号输入端和3号输入端分别连接两组低通滤波单元的输出端，且所述ad623芯片的1号输出端和8号输出端搭接分压电阻后接入运算放大器ad8607的3号正极输入端；所述运算放大器ad8607的2号负极输入端和1号输出端分别连接drive screen驱动信号，且1号输出端还连接有电阻r3，并通过电阻r3与运算放大器ad8607的5号正极输入端连接，所述运算放大器ad8607的7号输出端连接在人体的右腿上；所述运算放大器ad8607的6号负极输入端在连接了并联的电阻和电容和与7号输出端连接；
55.所述ad623芯片的6号输出端作为前置放大单元的输出端与所述高通滤波单元的输入端连接。
56.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述高通滤波单元包括电容c6，电容c6连
接前置放大单元的输出端后与主放大单元连接；
57.所述主放大单元包括运算放大器ad8603，所述运算放大器ad8603的3号正极输入端连接电容c6，1号输出端连接a/d转换单元。
58.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述a/d转换单元包括ad芯片max187和单片机at89s51，所述ad芯片max187的vin输入端与所述主放大单元的输出端连接，所述ad芯片max187的sclk引脚、cs引脚和dout引脚分别与单片机at89s51的10号、11号、12号引脚连接；在所述单片机at89s51的9号引脚上搭接有按键控制电路；所述单片机at89s51连接无线收发单元。
59.工作原理：心电信号通过与人体接触的导联电极探取后，经过采集部分的放大还有滤波处理后，将处理后的信号输入a/d转换器使其转换成单片机能直接处理的数字信号，再由无线接收发送模块将信号发送出去供医疗人员分析处理从人体体表获得的心电信号幅度一般在0.5～4mv，频率为0.05～100hz；故需要经过低通滤波和高通滤波将不在此频率范围内的干扰信号处理掉，得到纯净的信号信号，经由两次放大处理后，将经过方法处理的信号通过a/d转换，变为单片机可处理的二进制信号进行信号的分析处理。
60.如图5
‑
图9所示，所述前置放大单元包括ad623芯片和运算放大器ad8607，所述ad623芯片的2号输入端和3号输入端分别连接两组低通滤波单元的输出端，且所述ad623芯片的1号输出端和8号输出端搭接分压电阻后接入运算放大器ad8607的3号正极输入端；所述运算放大器ad8607的2号负极输入端和1号输出端分别连接drive screen驱动信号，且1号输出端还连接有电阻r3，并通过电阻r3与运算放大器ad8607的5号正极输入端连接，所述运算放大器ad8607的7号输出端连接在人体的右腿上；所述运算放大器ad8607的6号负极输入端在连接了并联的电阻和电容和与7号输出端连接；
61.所述ad623芯片的6号输出端作为前置放大单元的输出端与所述高通滤波单元的输入端连接。
62.所述高通滤波单元包括电容c6，电容c6连接前置放大单元的输出端后与主放大单元连接；
63.所述主放大单元包括运算放大器ad8603，所述运算放大器ad8603的3号正极输入端连接电容c6，1号输出端连接a/d转换单元。
64.所述a/d转换单元包括ad芯片max187和单片机at89s51，所述ad芯片max187的vin输入端与所述主放大单元的输出端连接，所述ad芯片max187的sclk引脚、cs引脚和dout引脚分别与单片机at89s51的10号、11号、12号引脚连接；在所述单片机at89s51的9号引脚上搭接有按键控制电路；所述单片机at89s51连接无线收发单元。
65.所述无线收发单元采用cc1100构成的收发射频电路，具体包括一组与单片机at89s51连接的收发射频电路，和一组连接上位机的收发射频电路，两组收发射频电路结构相同且互相通讯连接。
66.上述技术方案的工作原理如下：由连接在人体上面的导联电极探取到的心电信号可能会含有高频噪声干扰，所以在进入前置放大单元之前，需经过1个截止频率为200hz的低通滤波单元来滤除高频噪声。同时这也提供了心电信号的直流通道。每个通道的两个串联电阻还可以起到限流作用。
67.前置放大级选用高精度、低功耗、三运放结构的高性能仪器放大器ad623，ad623通
过提供极好的随增益增大而增大的交流共模抑制比(accmrr)而保持最小的误差，线路噪声及谐波。低功耗(3v时1.5mw)、宽电源电压范围( 3～ 12v)、高共模抑制比、高输入阻抗、较高的差模增益、满电源幅度输出等优点使ad623成为单电源供电心电信号采集电路的理想选择。
68.ad623允许使用单个增益设置电阻进行增益编程，以得到良好的用户灵活性。其增益最高可达1000倍。在本设计中取前级放大倍数g1＝10；
69.因为是单电源供电，而不同导联的心电信号电压有正有负，所以一定要提供一个合适的箝位电压。aduc7026的ad转换模式下电压输入范围是0～2.5v，这里就选择电源电压3.3v的中间值1.65v作为箝位电压。即ad623的5脚接参考电压vref＝1.65v。
70.右腿驱动电路是专为克服人体承载的共模干扰，提高cmrr而设计的，其方法是取出前置放大级中的共模电压，经驱动电路倒相放大后再加回体表上。实际电路中采用双运放放大器ad8607放大共模信号，考虑功耗问题，r8取1kω，r9取220kω，r3＝1mω为限流保护，c5可以让电路更稳定，一般取0.01f。输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动，而不是接地，它消除了屏蔽电缆分布电容的影响，提高了电路的共模抑制能力。屏蔽驱动对于减少50hz共模干扰也很有用。
71.主放大电路选用芯片ad8603。ad8603是精密、单路、微功耗、轨到轨输入/输出、低噪声、cmos运算放大器，具有极低的失调电压以及低输入电压和电流噪声特性。其采用凋整专利技术，无需激光调整便可达到出色的精度。低失调、低噪声、极低输入偏置电流和低功耗特性相结合，使ad8603特别适合便携式和环路供电仪器仪表应用。主放大电路的增益可由下面的公式来确定。
72.本系统的信道运输的是离散的二进制的数字信号，所以从人身体上探取到的模拟信号必须要经过a/d转换后形成数字信号，才能送入单片机处理，然后由发射模块发送出去。目前市场上的模数转换器很多，从接口上可分为并行接口和串行接口两种，并行接口芯片一般引脚多、体积大、功耗大、占用单片机口线多、但速度快。而串行接口芯片体积小，占用单片机口线少，但一般速度较慢。传统的心电采集和处理系统，大多采用并行的a/d转换芯片，所以体积较大，功耗也大，不便于使用电池供电和随身携带。而便携式是本实用新型的一个要点，经过选择、比较，拟采用l2位的串行a/d转换芯片max187来实现心电信号的模数转换。它虽然是串行接口芯片，但其转换速度并不慢，完全满足对心电数据采样频率的要求，而且满足便携式产品体积小、功耗低的要求。max187用采样/保持电路和逐位比较寄存器将输人的模拟信号转换为12位的数字信号，其采样/保持电路不需要外接电容。电源需要加去耦合电容，常见的方法是用一个4.7μf电容和一个0.1μf电容并联。4脚为参考端接一个4.7μf的退耦电容，这是使用内部4.096v参考电压方式。输入模拟信号的电压范围为0～4.096v，如果模拟输入电压不在这个范围要外加电路进行电压范围的变换。max187只有一路模拟输入通道，如输人为多路信号，要外加多路模拟开关。为保证采样精度，最好将max187与单片机分开供电。在实际的电路布线时，到ain和gnd的线能多短就多短，尽量减少混入噪声；为了能精确地在近满量程转换，输入的心电信号被放大移动到不大于vcca 50mv，并且不小于gnd
‑
50mv的范围。模拟信号和数字信号分开布置，尽量让数字地线处于数字信号之间，模拟地和数字地作分割处理，最终在电路板的边角处相连；
73.无线接收与发射模块是本实用新型的主要部件，此处选用了无线射频芯片cc1100
来实现心电信号的收发，它是该无线收发模块的核心部件。该系统电路设计自始至终都要求体积小、功耗低，但传统的无线传送设计方案大多电路繁琐、调试困难，并且所需的外围器件较多，限制了系统的应用。cc1100是一款真正的低成本、低功耗、单片的uhf无线收发器。工作电压为1.8v
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3.6v电路主要设定为在免许可证的315、433、868和915mhz的ism(工业，科学和医学)和srd(短距离设备)频率波段，也可以容易地设置为300～348mhz、400～464mhz和800～928mhz的其他频率；它有64字节的rx和tx数据fifo；该rf收发器集成了一个高度可配置的调制解调器，这个调制解调器支持不同的调制格式，频率稳定性极好，具有较强的抗干扰能力；其数据传输率可达500kbps；该芯片功耗极低，发送模式时，仅需30ma以下，接收状态时仅需15ma左右(视发射功率而定)同时有很高的接收灵敏度，特别为低功耗无线应用而设计。无线发送/接收电路是利用ccll00无线收发芯片设计实现心电信号的无线发送和控制信号接收。
74.本实施例的其他部分与上述实施例1
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4任一项相同，故不再赘述。
75.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。