学生运动心率手环制造技术

一种学生运动心率手环，包括表体、采集前端电路，采集前端电路设置于表体内；采集前端电路包括光学传感器、模拟前端芯片；光学传感器包括三个绿光LED、一个红外LED、一个红光LED、光电传感器PD，在表体内的布设：光电传感器PD位于左侧区域，两个绿光LED分列布置在光电传感器PD的右侧上下位置，所述红外、红光LED及第三个绿光LED成组布置在光电传感器PD的右侧；所述模拟前端芯片用来驱动开关光学传感器，具体为：三个绿光LED成组，集体由模拟前端芯片驱动统一开关；一个红光LED和一个红外LED分别由模拟前端芯片驱动，单独开关；光电传感器PD的光信号在AFE4404内部完成模拟到数字转换。能够准确从幼儿到高中生检测运动心率。

【技术实现步骤摘要】
学生运动心率手环
本技术涉及一种儿童运动心率检测的手环。
技术介绍
目前，市场上用于学校体育课监控的手环往往是直接使用普通消费类手环，普通消费类手环在学校体育中应用中存在的第一个问题是传感器部分太大，幼儿园和小学生的孩子的手臂太细，导致传感器无法紧贴皮肤，影响运动心率测量。存在大规模推广的障碍。
技术实现思路
本申请设备专门为中小学体育课研制，能够准确检测运动心率，并适合于从幼儿园到高中不同年级的学生使用。本技术解决其技术问题的思路：为了解决运动心率的准确度问题，一是改进了手环的光学传感器设计，把传统采用标准化的单绿光传感器改成三个绿光、一个红光一个红外光的LED结构；二是采用了一种新型的传感器表体设计，使得大小能够适应从幼儿园小班到各种毕业生的手臂粗细。本申请需要保护的技术方案表征为：一种学生运动心率手环，包括表体，其特征在于还包括采集前端电路，采集前端电路设置于表体内；所述采集前端电路，包括光学传感器、模拟前端芯片；所述光学传感器包括三个绿光LED、一个红外LED、一个红光LED、光电传感器PD，它们在表体内的布设为：光电传感器PD位于左侧区域，两个绿光LED分列布置在光电传感器PD的右侧上下位置，所述红外LED、红光LED及第三个绿光LED成组布置在光电传感器PD的右侧；所述模拟前端芯片用来驱动开关光学传感器，具体为：三个绿光LED成组，集体由模拟前端芯片驱动统一开关；一个红光LED和一个红外LED分别由模拟前端芯片驱动，单独开关；光电传感器PD的光信号在AFE4404内部完成模拟到数字转换。进一步的，由一个绿光LED、一个红外LED、一个红光LED构成发光二极管组，所述发光二极管组集成于SFH7013芯片上：其红外LED连接到AFE4404的D2管腿，其红光LED连接到AFE4404的C3管腿；其两个并行连接的绿光LED与所述SFH7013的管腿1并连，由AFE4404的B3腿驱动。进一步的，所述光电传感器PD集成于SFH2440芯片上，所述SFH2440连接到AFE4404的A1、B1管腿，接收从手臂发射的光，将光转化成电信号，在AFE4404内部完成模拟到数字转换。通过以上设计，表体尺寸设计缩小到33.1mm。采用AFE4404为模拟前端芯片。本技术的有益效果是，解决了可穿戴设备在学校体育课中应用的两个难题，使得大规模推广的具备可能性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是手环表体的设计图(背视图、侧视图)。图2是实施例LED传感器的结构图。图3是实施例电路图。具体实施方式下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。需要说明的是，本申请的实施例有较佳的实施性，并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本申请实施例所属
的技术人员所理解。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的，并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本申请所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。且本申请各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。在图1中的表体设计，手环的跨度距离调整至33.1mm(传统的往往超过43mm)，使得能够适应从4-18岁的儿童青少年在校学生的不同粗细的手臂。避免了传统手环过大，不适应小学及幼儿园学生的使用。在图2所示实施例中，AFE4404是一个模拟前端芯片，用来驱动开关LED。两个绿光LED分列光电传感器PD的左右，一个红外和一个红光LED成组在光电传感器PD的右侧。在图3实施图例中：SFH7013是由一个绿光LED(图示中G)、一个红外LED(图示中IR)、一个红光LED(图示中R)构成的发光二极管组：其红外LED(图示中IR)连接到AFE4404的D2管腿，其红光LED(图示中R)连接到AFE4404的C3管腿。LED1和LED2为两个并行连接的绿光LED，与所述SFH7013的管腿1并连，由AFE4404的B3腿驱动。SFH2440是光电传感器PD，连接到AFE4404的A1、B1管腿，接收从手臂发射的光，将光转化成电信号，在AFE4404内部完成模拟到数字转换。AFE4404的管腿D2、C3、B3经由控制软件独立驱动开关(控制软件部分作为外部条件，不是本技术组成部分)。上述三个绿光的LED成组，集体由模拟前端芯片AFE4404驱动统一开关；红光LED和红外LED分别由模拟前端芯片AFE4404驱动，单独开关；光电传感器PD的光信号在AFE4404内部完成模拟到数字转换。SFH7013、SFH2440、AFE4404都为选购产品。上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的
技术实现思路
做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种学生运动心率手环，包括表体，其特征在于还包括采集前端电路，采集前端电路设置于表体内；/n所述采集前端电路，包括光学传感器、模拟前端芯片；/n所述光学传感器包括三个绿光LED、一个红外LED、一个红光LED、光电传感器PD，它们在表体内的布设为：光电传感器PD位于左侧区域，两个绿光LED分列布置在光电传感器PD的右侧上下位置，所述红外LED、红光LED及第三个绿光LED成组布置在光电传感器PD的右侧；/n所述模拟前端芯片用来驱动开关光学传感器，具体为：三个绿光LED成组，集体由模拟前端芯片驱动统一开关；一个红光LED和一个红外LED分别由模拟前端芯片驱动，单独开关；光电传感器PD的光信号在AFE4404内部完成模拟到数字转换。/n

【技术特征摘要】
1.一种学生运动心率手环，包括表体，其特征在于还包括采集前端电路，采集前端电路设置于表体内；
所述采集前端电路，包括光学传感器、模拟前端芯片；
所述光学传感器包括三个绿光LED、一个红外LED、一个红光LED、光电传感器PD，它们在表体内的布设为：光电传感器PD位于左侧区域，两个绿光LED分列布置在光电传感器PD的右侧上下位置，所述红外LED、红光LED及第三个绿光LED成组布置在光电传感器PD的右侧；
所述模拟前端芯片用来驱动开关光学传感器，具体为：三个绿光LED成组，集体由模拟前端芯片驱动统一开关；一个红光LED和一个红外LED分别由模拟前端芯片驱动，单独开关；光电传感器PD的光信号在AFE4404内部完成模拟到数字转换。


2.如权利要求1所述的学生运动心率手环，其特征在于，由一个绿光LED、一个红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：上海体育学院，
类型：新型
国别省市：上海;31