一种打击力测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及打击力测试领域，尤其涉及一种打击力测试装置。


背景技术：

2.目前，现有的打击力测试机主要存在以下问题：一是现有打击力测量装置多采用电脑进行数据分析处理，不能很方便的进行人机交互，同时存在学习使用成本；二是现有打击力测量装置应用环境多为大型工业或微型打击力测量，不能很好的应用于对人体的打击力测量环境；三是现有打击力测试仪，使用难度高，不便于移动，需要专业人士到场进行安装调试后才能进行使用。


技术实现要素：

3.根据上述提出的技术问题，而提供一种打击力测试装置。本实用新型采用的技术手段如下：
4.一种打击力测试装置，包括主机和与其相连的打击力测试平台，所述主机包括主机箱体和设置在所述主机箱体内的中部安装板，所述打击力测试平台包括打击平台和与其相连的压力传感器、信号放大装置，所述中部安装板上设置有主控模块、传感器控制模块、降压模块、语音模块、功放模块和电源模块，所述主控模块分别与电源模块、语音模块、功放模块和传感器控制器模块连接，所述主控模块与电源模块之间设置降压模块，所述电源模块用于为整个系统供电，所述降压模块用于将电源模块输出电压进行降压处理，其还与传感器控制器模块、语音模块和功放模块相连，所述传感器控制器模块用于将压力传感器采集的数据输送给主控模块，所述语音模块用于将主控模块传输的数据转换为声音频率信号，并将其传输给所述功放模块，所述功放模块与喇叭相连，其用于将测得的实际打击力数据播报。
5.进一步地，所述压力传感器下表面通过安装孔与打击力测试平台的平台外框结构固定连接，所述打击平台下表面与四个压力传感器测量头的上表面接触；所述信号放大器下表面与所述打击平台中部横梁固定接触。
6.进一步地，所述中部安装板通过两侧外表面安装孔与所述主机箱体内表面固定接触；所述主控模块、降压模块和功放模块分别通过下表面安装孔与所述中部安装板上表面固定接触；所述传感器控制模块前端与所述主机箱体前表面固定接触，右喇叭和电源模块通过底部安装孔与所述主机箱体右侧面内表面固定接触；左喇叭通过底部安装孔与所述主机箱体左侧内表面固定接触。
7.进一步地，还包括固定在所述中部安装板上表面的电池，所述电池并联接入电路，其用于为系统提供备用电源。
8.进一步地，所述的主控模块为微控制器；所述的微控制器采用avr单片机。
9.进一步地，所述语音模块为tts语音模块，所述tts语音模块采用xfs5152ce语音合成芯片，其通过avr单片机模块引出的3.3v电源进行供电。
10.本实用新型具有以下优点：
11.1.采用语音模块进行打击力结果实时播报，提高了用户的人机交互体验，对于特殊应用环境如在视力障碍残疾人群体中有着独特的优势，尤其是对盲人学生的教学工作，引导盲生进行体育锻炼，促进盲生身心发展、走向社会。
12.2.采用集成一体化设计，即插即用，设备搭建简单，可以使用多种测试环境，简便轻量，可以应用于各种临时测试场所。
13.3.采用集成单片机一体化控制系统，可脱离专业软件设备进行检测，降低了学习使用成本。
14.4.对打击力的检测量程范围广、精度高，可对用户的打击力作出整体的评估。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型整体结构示意图。
17.图2为本实用新型实施例中主机结构示意图。
18.图3为本实用新型实施例中打击力测试平台结构示意图。
19.图4为本实用新型电路图。
20.图5为本实用新型功能结构框图。
21.图中：1、主机箱体；2、中部安装板；3、主控模块；4、降压模块；5、电源模块；6、功放模块；7、左喇叭；8、右喇叭；9、传感器控制模块；10、电池；11、主机；12、打击力测试平台；13、平台外框结构；14、打击平台；15、压力传感器；16、信号放大器。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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。
23.本实用新型的打击力测试装置，当用户对打击力测试平台进行打击后，压力传感器对产生的压力进行实时采集，并将结果反馈给主机，主机分析后对产生的打击力进行实时播报。
24.具体地，本发明实施例公开了一种打击力测试装置，如图1所示，包括主机11和与其相连的打击力测试平台12，如图2所示，所述主机包括主机箱体1和设置在所述主机箱体内的中部安装板2，如图3所示，所述打击力测试平台包括打击平台14和与其相连的压力传感器15、信号放大装置16，如图5所示，所述中部安装板上设置有主控模块3、传感器控制模块9、降压模块4、语音模块、功放模块6和电源模块5，所述主控模块分别与电源模块、语音模块、功放模块和传感器控制器模块连接，所述主控模块与电源模块之间设置降压模块，所述
电源模块用于为整个系统供电，所述降压模块用于将电源模块输出电压进行降压处理，其还与传感器控制器模块、语音模块和功放模块相连，所述传感器控制器模块用于将压力传感器采集的数据输送给主控模块，所述语音模块用于将主控模块传输的数据转换为声音频率信号，并将其传输给所述功放模块，所述功放模块与喇叭相连，本实施例中，喇叭为两个，其用于将测得的实际打击力数据播报。
25.所述压力传感器下表面通过安装孔与打击力测试平台的平台外框结构13固定连接，所述打击平台下表面与四个压力传感器测量头的上表面接触；所述信号放大器下表面与所述打击平台中部横梁固定接触。所受压力传感器通过四线制接线法连接后与所述信号放大器进行串联，然后与所述传感器控制器模块相连。
26.所述中部安装板通过两侧外表面安装孔与所述主机箱体内表面固定接触；所述主控模块、降压模块和功放模块分别通过下表面安装孔与所述中部安装板上表面固定接触；所述传感器控制模块前端与所述主机箱体前表面固定接触，右喇叭8和电源模块通过底部安装孔与所述主机箱体右侧面内表面固定接触；左喇叭7通过底部安装孔与所述主机箱体左侧内表面固定接触。
27.还包括固定在所述中部安装板上表面的电池10，所述电池并联接入电路，其用于为系统提供备用电源。所述打击力测试装置的电路由主控模块、降压模块、传感器控制器、功放模块、语音模块组成，整体电路连接如图4所示。
28.所述降压模块包括24v变压装置、5v降压装置、12v降压装置和所述电池。所述24v变压装置将220v交流电进行直流整流后转换为24v直流电，为整个系统进行供电；所述5v降压装置对引入的24v直流电进行降压处理后转化为5v直流电，为主控电路进行供电，所述12v降压装置对引入的24v直流电进行降压处理后转化为12v直流电，分别为功放模块和传感器控制器模块进行供电。
29.所述的主控模块为微控制器；所述的微控制器采用avr单片机，本实施例中，采用arduino nano主控板；所述语音模块为tts语音模块，所述tts语音模块采用xfs5152ce语音合成芯片，其通过avr单片机模块引出的3.3v电源进行供电。具体地，vin、gnd2引脚，连接电源端口，为arduino供电；avr单片机的tx、rx引脚，连接xinhao_in端口，与传感器控制器模块进行rs232通讯，引入信号；avr单片机的a4和a5引脚连接语音模块，传输语音合成信号；语音模块的ao_p和ao_n引脚连接out
‑
mp3端口，进行音频输出。
30.本实施例具体工作方式如下：所述打击力测试装置在开机后，所述压力传感器将所受打击力转换为电信号传输给所述信号放大器；所述信号放大器将接受到的电信号进行放大后传输给所述传感器控制器；所述传感器控制器将受到的电信号进行运算处理后得到当前状态所受的压力值并实时传输给所述avr单片机模块。
31.所述传感器控制器模块与所述avr单片机模块采用rs232通讯协议进行通讯。
32.所述avr单片机模块通过数据处理算法对传感器控制器模块引入的信号进行滤波处理后，得到当前打击平台所受打击力的大小和当前平台所处的状态，当判断当前处于打击力工作状态后，所述avr单片机将运算得到的打击力大小、打击力次数转换为电信号传输给所述tts语音模块。
33.所述avr单片机模块与所述tts语音模块采用i2c总线通讯协议进行通讯。
34.所述tts语音模块在不工作时处于待机状态，当收到所述avr单片机模块发出的电
信号后，会对其进行校验，若校验通过，所述tts语音模块将对收到的数据转换为声音频率信号传输给所述功放模块。
35.所述功放模块对收到的声音频率信号进行功率放大后传输给所述喇叭并播报，本实施例中，选择tpa3116d2，在其他可选的实施方式中，还可设置音量调节模块。
36.操作流程如下：连接电源按下开机键
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系统播报测试方法与测试流程
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系统进入打击时间等待
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在打击时间内进行打击力测试
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系统播报打击力度和打击次数
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进入下一次打击时间等待
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在重复打击规定次数后(其间系统对每一次打击力度与打击次数进行播报)
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系统将播报合计打击力度与打击力度最大值
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播报提示下一用户进行打击力测试。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。