智能乒乓球拍制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能乒乓球拍，包括手柄以及相对布置在其两侧的左、右基板，左、右基板之间有间隙，电路板设置在该间隙内，左、右基板朝向电路板的一侧的内表面上均匀粘贴多个压电薄膜传感器，电路板上焊接主控MCU、信号调理电路、存储器和通信接口电路，压电薄膜传感器的输出端与信号调理电路的输入端相连，信号调理电路的输出端与主控MCU的输入端相连，主控MCU的输入输出端通过通信接口电路与上位机通讯。本实用新型专利技术可以得到乒乓球训练过程中的有用的数据信息，为日后提高训练质量提供客观的数据源，实现对乒乓球击球力度、位置及击球频率等信息的获取，具有智能化的特点，此外，功耗低、结构紧凑。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种智能乒乓球拍，包括手柄以及相对布置在其两侧的左、右基板，左、右基板之间有间隙，电路板设置在该间隙内，左、右基板朝向电路板的一侧的内表面上均匀粘贴多个压电薄膜传感器，电路板上焊接主控MCU、信号调理电路、存储器和通信接口电路，压电薄膜传感器的输出端与信号调理电路的输入端相连，信号调理电路的输出端与主控MCU的输入端相连，主控MCU的输入输出端通过通信接口电路与上位机通讯。本技术可以得到乒乓球训练过程中的有用的数据信息，为日后提高训练质量提供客观的数据源，实现对乒乓球击球力度、位置及击球频率等信息的获取，具有智能化的特点，此外，功耗低、结构紧凑。【专利说明】智能乒乓球拍
本技术涉及乒乓球智能数据采集及统计系统的前端设备
，尤其是一种智能乒乓球拍。
技术介绍
目前，乒乓球拍与乒乓球的接触面通常采用一定材料的木板作为支撑，然后在支撑木板的两面粘接具有特定性能的胶皮，用来对乒乓球进行来回弹击。在实际的乒乓球训练和比赛过程中，乒乓球的击球位置、力度及击球频率直接影响训练和比赛的成绩，然而，普通的乒乓球拍无法提供训练及比赛尤其是训练过程中的击球位置、力度、击球频率等信息，从而无法给教练和运动员提供客观的相关数据，导致训练具有一定的盲目性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够对击球位置、击球力度、击球频率等数据进行采集和分析、提高训练准确度和训练手段的智能乒乓球拍。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案:一种智能乒乓球拍，包括手柄以及相对布置在其两侧的左、右基板，左、右基板之间有间隙，电路板设置在该间隙内，左、右基板朝向电路板的一侧的内表面上均匀粘贴多个压电薄膜传感器，电路板上焊接主控MCU、信号调理电路、存储器和通信接口电路，压电薄膜传感器的输出端与信号调理电路的输入端相连，信号调理电路的输出端与主控MCU的输入端相连,主控MCU的输入输出端通过通信接口电路与上位机通讯。所述左、右基板的外表面上均粘贴胶皮；所述手柄的端部开设通信接口，手柄内部开设用于容纳锂电池的空腔。所述左基板的内表面上均匀粘贴9个压电薄膜传感器，所述右基板的内表面上均匀粘贴9个压电薄膜传感器。所述主控MCU的输入输出端分别与存储器、通信接口电路的输入输出端相连，电源电路分别向主控MCU、信号调理电路、通信接口电路供电，所述主控MCU采用C8051F312单片机。所述信号调理电路由左基板信号调理电路和右基板信号调理电路组成，所述主控MCU的信号输入端分别与左、右基板信号调理电路的输出端相连，左基板信号调理电路的输入端与左基板上粘贴的压电薄膜传感器的输出端相连，且其个数与左基板上粘贴的压电薄膜传感器的个数一致；右基板信号调理电路的输入端与右基板上粘贴的压电薄膜传感器的输出端相连，且其个数与右基板上粘贴的压电薄膜传感器的个数一致。所述电源电路包括三端稳压器HT7330，其输入端接锂电池提供的3.6V直流电，其输出端分别与C8051F312单片机的4脚、Π型滤波电路的输入端相连，Π型滤波电路的输出端与信号调理电路的电源端相连。所述信号调理电路包括运放U2A，其反相输入端依次通过电阻R4、电容C4接压电薄膜传感器的正极，运放U2A的正相输入端与Π型滤波电路的输出端相连，运放U2A的输出端依次通过电阻R2、R3接运放U2B的正相输入端，运放U2B的输出端与C8051F312单片机的2脚相连，所述运放U2A、U2B均采用AD823芯片。所述通信接口电路为RS485通信电路，RS485通信电路包括MAX3485芯片，其3、4、I脚分别与C8051F312单片机的28、30、29脚相连，其2、3脚相连，其5脚接地，其8脚通过电容ClO接地，其6、7脚分别通过电阻R16、R17与上位机通讯。所述存储器为EEPROM存储器，EEPROM存储器采用24C256芯片，其1、2、3、4脚相连后接地，其8脚接电源电路的输出端，其6、5脚分别与C8051F312单片机的7、8脚相连。由上述技术方案可知，本技术首先对压电薄膜传感器的输出信号进行采集，各个压电薄膜传感器的输出信号通过信号调理电路进行放大、滤波等处理，由主控MCU获取击球点位置和击球频率的测量，并发送至存储器存储，当需要对这些信息进行处理时，通过RS485总线将这些数据上传给上位机，通过上位机软件的相关处理，可以得到乒乓球训练过程中的有用的数据信息，为日后提高训练质量提供客观的数据源。本技术可以实现对乒乓球击球力度、位置及击球频率等信息的获取，具有智能化的特点，此外，本技术利用压电薄膜传感器的正向压电效应，将机械能转换为电能，并采用低功耗的集成芯片，实现了超低功耗的数据采集处理，功耗低、结构紧凑。【专利附图】【附图说明】图1、2为本技术的结构示意图。图3为本技术的电路框图。图4、5、6、7、8分别为本技术中主控MCU、信号调理电路、电源电路、EEPROM存储器、RS485通信接口电路的电路原理图。【具体实施方式】智能乒乓球拍，包括手柄3以及相对布置在其两侧的左、右基板1、2，左、右基板1、2之间有间隙，电路板4设置在该间隙内，左、右基板1、2朝向电路板4的一侧的内表面上均匀粘贴多个压电薄膜传感器5，电路板4上焊接主控MCU 9、信号调理电路、存储器和通信接口电路，压电薄膜传感器5的输出端与信号调理电路的输入端相连,信号调理电路的输出端与主控MCU 9的输入端相连，主控MCU 9的输入输出端通过通信接口电路与上位机通讯，如图1、2所示。如图1、2所示，所述左、右基板1、2的外表面上均粘贴胶皮；所述手柄3的端部开设通信接口 6，手柄3内部开设用于安装锂电池的凹槽7。所述左基板I的内表面上均匀粘贴9个压电薄膜传感器5，所述右基板2的内表面上均匀粘贴9个压电薄膜传感器5。每个压电薄膜传感器5输出线为两根，连接到电路板4上，具体的工作原理如下:当左基板I或右基板2某处击打乒乓球后，距离击球点最近处的压电薄膜传感器5输出的信号为最大，同时其他点的压电薄膜传感器的信号输出与距击球点的距离成近似线性关系，通过信号调理电路及主控MCU 9的快速ADC转换后，将各点的信号累加得到击球力度，同时根据线性插值算法得到击球点的位置。同时，对一定时间间隔内的击球次数得到击球频率，然后将相关信息保存在EEPROM存储器8中，通信接口 6实现智能乒乓球拍与上位机的通信，凹槽7内安装可充电可拆卸的锂电池。如图3所示，所述主控MCU 9的输入输出端分别与存储器、通信接口电路的输入输出端相连，电源电路分别向主控MCU 9、信号调理电路、通信接口电路供电，所述信号调理电路由左基板信号调理电路和右基板信号调理电路组成，所述主控MCU 9的信号输入端分别与左、右基板?目号调理电路的输出端相连，左基板/[目号调理电路的输入端与左基板I上粘贴的压电薄膜传感器5的输出端相连，且其个数与左基板I上粘贴的压电薄膜传感器5的个数一致；右基板信号调理电路的输入端与右基板2上粘贴的压电薄膜传感器5的输出端相连，且其个数与右基板2上粘贴的压电薄膜传感器5的个数一致，左基板信号调理电路和右基板信号调理电路的电路组成相同。如图4所示，所述主控MCU 9采用C8051F31本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能乒乓球拍，其特征在于：包括手柄（3）以及相对布置在其两侧的左、右基板（1、2），左、右基板（1、2）之间有间隙，电路板（4）设置在该间隙内，左、右基板（1、2）朝向电路板（4）的一侧的内表面上均匀粘贴多个压电薄膜传感器（5），电路板（4）上焊接主控MCU（9）、信号调理电路、存储器和通信接口电路，压电薄膜传感器（5）的输出端与信号调理电路的输入端相连，信号调理电路的输出端与主控MCU（9）的输入端相连，主控MCU（9）的输入输出端通过通信接口电路与上位机通讯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张中举，张晶，
申请(专利权)人：张中举，
类型：新型
国别省市：安徽;34