專利名稱：全息耗能計量卡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種全息耗能計量卡。
背景技術：
在日常生活中消耗的能量是否與攝入能量相一致成為人們日益關心的問題，市場上也出 現了測量活動強度、生命指數、消耗能量等指標的耗能裝置，但是這些產品都在2005年及以 前投放市場。2006年得益于MEMS技術的進步，飛斯卡爾半導體公司首次推出低耗電電流的 三維加速度傳感器，使便攜設備的長時間三維加速度信息測量成為可能。三維加速度傳感器 有別于以往使用的二維加速度傳感器，可以如實反映物體在空間中的運動信息。而二維加速 度傳感器在測量生活中消耗能量時存在的致命缺點是不能完全反映物體的運動情況，只能獲 得三維運動信息中兩個緯度的加速度信息，而根據兩維加速度數據計算得到的能量消耗要小 于實際的能量消耗。
發明內容
本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種全息耗能計量卡，根據人體在三 維空間中的加速度信息計算得到能量消耗大小，彌補現存耗能計量裝置的不足。
為達到上述目的，本發明的構思是
本發明的全息耗能計量卡是通過所采用的新近推出的電容式三軸向加速度傳感器將人體 日常生活中的三軸向加速度信息通過模擬電壓的形式輸出，在控制單元控制下完成模擬數據 的采樣轉換，并完成加速度大小到消耗能量大小的轉換；最后控制單元將耗能的轉換結果以
卡路里或焦耳為單位在顯示屏上顯示出來，同時控制單元接收按鍵輸入單元的信息，調整顯
示屏的顯示單位或者在任意時刻使全息耗能計量卡重新開始持續24小時的耗能計量工作。全 息耗能計量卡采用可以真實反映人體三維活動信息的電容式三軸向加速度傳感器；能夠以焦 耳或者卡路里兩種單位顯示消耗能量的大小；所具有的按鍵輸入單元可以調整顯示單位或者 控制全息耗能計量卡在任意時刻使重新開始持續24小時的耗能計量工作。 根據上述發明構思，本發明采用下述技術方案
一種全息耗能計量卡，包括一個加速度采集單元，其特征在于所述加速度采集單元采用 三維全息加速度采集，其輸出連接到一個控制單元，所述控制單元的輸出連接到一個顯示屏， 有一個按鍵輸入單元連接所述控制單元。
上述三維全息加速度采集單元采用MMA7260QT三軸向加速度傳感器，可采集獲得反映人 體真實運動信息的三維加速度數據。
3上述控制單元采用MSP430F2274型16位精簡指令集控制器，所述顯示器采用低功耗段位 LCD顯示屏。
上述全息耗能計量卡的電路連接結構是所述MMA7260QT三軸向加速度傳感器輸出的與 加速度值成比例的三路模擬電壓信號經過數據線與所述16位控制器的8 10號管腳相連接； 在所述控制器內部完成數據的A/D轉換，借助控制器的20、 21、 22、 23、 25、 26、 27、 28、 29、 30、 32號管腳連接所述顯示屏，使顯示屏顯示現階段能量消耗大小控制器24號管腳 連接綠色發光二極管Dl，將在正常工作狀態下閃爍；控制器31號管腳連接紅色發光二極管 D2，將在電壓過低時閃爍。
本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點 本發明采用三維全息加速度采集單元，即全息耗能卡采用可以真實反映人體三維活動信 息的電容式三軸向加速度傳感器；能夠以焦耳或者卡路里兩種單位顯示消耗能量的大小；有 按鍵輸入單元，可以在任意時刻使全息耗能計量卡重新開始持續24小時的耗能計量工作，或
者使耗能計量以卡路里或焦耳為單位顯示現階段的耗能總量。
圖1為本發明的全息耗能計量卡系統框圖， 圖2為本發明的全息耗能計量卡電路原理圖，
具體實施例方式
現在把本發明的一個優選實施例結合附圖詳述如下圖1為本實施例的全息耗能計量卡
的結構框圖。本全息耗能計量卡包括了三維加速度采集單元1、控制單元3、按鍵輸入單元2，
以及顯示屏。
全息耗能計量卡控制單元接收三維加速度釆集單元、按鍵輸入單元的數據，經過計算在 顯示屏上以焦耳或者卡路里為單位顯示現階段的能量消耗值。同時控制單元接收按鍵輸入單
元的信息，在任意時刻使全息耗能計量卡重新開始持續24小時的耗能計量工作。
圖2為本實施例的全息耗能計量卡系統電路原理圖。IC1為三維加速度傳感器MMA7260QT， 即三維加速度采集單元1; IC2為集成了模/數轉換器的微控制器MSP430F2274，即控制單元3; IC3為BDS805型的顯示屏，即顯示屏4。控制器(IC2) 8號、9號、10號管腳分別與IC1的 15號、14號、13號管腳相連；控制器(IC2) 5號管腳與開關S1相連；控制器(IC2)的20、 21、 22、 23、 25、 26、 27、 28、 29、 30、 32號管腳分別與顯示屏的A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 El、 E2、 E3、 E4端相連；控制器(IC2) 24號管腳連接綠色發光二極管Dl，將在正常工作狀 態下閃爍；控制器(IC2) 31號管腳連接紅色發光二極管D2，將在電壓過低時閃爍。
4按鍵Sl的作用是調整顯示屏的顯示單位或者在任意時刻使全息耗能計量卡重新開始持 續24小時的耗能計量工作。當Sl按下時間大于1秒，全息耗能計量卡重新開始持續24小時 的耗能計量工作；當S1按下時間小于1秒，將調整顯示屏的顯示單位在卡路里與焦耳之間切 換。
權利要求
1、一種全息耗能計量卡，包括一個加速度采集單元(1)，其特征在于所述加速度采集單元(1)采用三維全息加速度采集，其輸出連接到一個控制單元(3)，所述控制單元(3)的輸出連接到一個顯示屏(4)，有一個按鍵輸入單元(2)連接所述控制單元(3)。
2、 根據權力要求1所述的全息耗能計量卡，其特征在于所述三維全息加速度采集單元(1) 采用MMA7260QT三軸向加速度傳感器(IC1)，可采集獲得反映人體真實運動信息的三 維加速度數據。
3、 根據權利要求2所述的全息耗能計量卡，其特征在于所述控制單元(3)采用MSP430F2274 型16位精簡指令集控制器(IC2)，所述顯示器(4)采用低功耗段位LCD顯示屏。
4、 根據權利要求3所述的全息耗能計量卡，其特征在于電路連接結構是所述MMA7260QT 三軸向加速度傳感器(IC1)輸出的與加速度值成比例的三路模擬電壓信號經過數據線與 所述16位控制器(IC2)的8~10號管腳相連接；在所述控制器(IC2)內部完成數據的 A/D轉換，借助控制器(IC2)的20、 21、 22、 23、 25、 26、 27、 28、 29、 30、 32號管腳 連接所述顯示屏(4)，使顯示屏(4)顯示現階段能量消耗大小；控制器(IC2) 24號管 腳連接綠色發光二極管Dl，將在正常工作狀態下閃爍；控制器(IC2) 31號管腳連接紅 色發光二極管D2，將在電壓過低時閃爍。
全文摘要
本發明涉及一種全息耗能計量卡。它包括一個加速度采集單元，所述加速度采集單元采用三維全息加速度采集單元，其輸出連接到一個控制器，所述控制器的輸出連接到一個顯示屏，有一個按鍵輸入單元連接到所述。控制單元控制加速度采集單元工作，同時控制顯示屏顯示內容。按鍵輸入單元，可以在任意時刻使全息耗能計量卡重新開始持續24小時的耗能計量工作，或者使耗能計量以卡路里或焦耳為單位顯示現階段的耗能總量。
文檔編號A61B5/00GK101455560SQ20091004481
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月4日 優先權日2009年1月4日
發明者劉書朋, 謙 常, 朱翔明, 林 陳 申請人:上海大學