[发明专利]人体背部S曲线检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体背部S曲线检测装置，更具体地说，是一种基于称重传感器的用于检测人体躺在按摩椅上时人体背部S曲线的装置，从而为提高按摩的舒适度打下基础。属于电子信息领域。

背景技术

近年来，随着人们生活节奏不断地加快，生活压力也与日俱增，理疗减压器、按摩椅等产品逐渐推广。理疗减压器是一种新型的健康理疗器械，专门为人们减轻身心压力。与普通的按摩椅相比它具有氧疗、音乐、光波、脑波、按摩等多重功能，全方位放松人们紧绷的神经。在按摩减压时，人们肩、背、腰、臀等部位感受按摩的力度是有差别的。因此，准确地检测出人体的背部曲线为提高按摩的舒适度及效果打下基础是十分必要的。

目前已有的人体背部曲线检测装置主要有直接法和间接法两种。直接法是将压力传感器安装于按摩头内，此装置随测量准确但成本较高。间接法则是先检测出人体肩部点，再通过人体通用比例关系来模拟计算出人体各个部位位置，此装置检测简单但检测精度较差。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种人体背部S曲线检测装置。以单片机为核心处理芯片，与现代压力传感技术相结合，利用现代角度传感技术的准确性、可靠性以及数据传输时的抗干扰性。实现人体背部S曲线的准确检测，以达到良好的按摩效果，结构简单，可靠性强，性价比高。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

人体背部S曲线检测装置，由按摩椅、压力检测模块和上位机组成，其特征在于：在按摩椅内部的可行走的按摩器机芯上的平坦位置固定上述压力检测模块，压力检测模块与上位机相连；该压力检测模块在随着按摩器机芯上下行走的过程中能够检测出受到人体背部的挤压，由上位机进行实时数据处理得出人体背部各个位置的重力分部，从而检测出人体背部S曲线，为提高按摩的舒适度打下基础。

上述压力检测模块由电源、有源晶体振荡器、单片机、称重传感器、A/D转换放大器、编程接口和串行通信接口组成，其相互连接关系为：电源分别与称重传感器、A/D转换放大器和单片机相连，称重传感器与A/D转换放大器相连，单片机分别与有源晶体振荡器、A/D转换放大器相连接、编程接口和串行通信接口相连。

上述称重传感器包括电源输入5V和2路差分信号输出V+、V-。电源输入5V提供称重传感器的工作电压，V+、V-输出至A/D转换放大器。

上述A/D转换放大器包括电源输入5V、2路差分输入V+、V-，1位时钟输入Clk和1位数据输出Data。电源输入5V提供工作电压，V+、V-接收来自称重传感器的差分信号，Clk接收来自单片机的时钟控制信号，Data输出数据至单片机。

上述单片机包括电源输入5V、晶振输入、1位数据输入Data、1位时钟控制输出Clk、1位串口输出Tx、1位串口输入Rx和5位并行输入输出信号。电源输入5V提供工作电压，数据输入Data接收来自A/D转换放大器的数据，时钟控制输出Clk向A/D转换放大器发送时钟控制信号，晶振输入提供时钟脉冲，串行接口Tx与Rx与上位机产生通信，5位并行输入输出与上位机通信烧写程序。

上述单片机采用PIC16F876A芯片。

上述称重传感器采用半桥式称重传感器。

上述A/D转换放大器采用HX711专用型高精度24位AD转换芯片。

上述有源晶体振荡器频率为8MHz。

上述电源为5V直流电。

本发明与现有相关技术相比较，具有如下优点：

1、本发明硬件结构简单，设计合理，检测精度高，可靠性强。具有较高的性价比。

2、本发明利用单片机，使本发明具有很好的系统可扩展性、可剪裁性以及可移植性，遇到要求变化时无需改变硬件设计。

3、本发明利用串口输出数据，抗干扰性强，使用方便。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

图2本发明中的压力检测模块结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个优选实施例作详细描述。

本发明的结构如图1所示，包括按摩椅3和上位机4。在按摩椅3内部包括了可行走的按摩器机芯2和压力检测模块1。压力检测模块1固定安装在按摩器机芯2上平坦位置，并与上位机4相连。按摩过程中，按摩器机芯2不断地上下行走，由于人体背部存在生理的曲线，按摩器机芯2在人体的不同位置压力检测模块1检测到的压力大小也不同，通过压力模块的瞬时输出值确定人体背部各个部位的压力，从而得到人体的背部S曲线，达到良好的按摩效果。

上述压力检测模块1的系统框图如图2所示，由电源7、晶振10、单片机8、称重传感器5、A/D转换放大器6和串行通信接口11组成。在本实例中，电源7为5V，晶体振荡器10采用频率为8MHz，单片机8采用PIC16F876A芯片，称重传感器5采用半桥式称重传感器，A/D转换放大器6采用HX711专用型高精度24位AD转换芯片，压力检测模块1的输出采用RS232串口输出。称重传感器5将采集到的压力值以电平信号V+、V-差分输入到A/D转换放大器6进行信号放大并转换为24位带符号的数字信号，单片机8通过Clk控制A/D转换放大器6的时钟和Data向A/D转换放大器6读取压力值，并通过Tx输出。编程接口9采用5位并行输入输出口与上位机4通信烧写程序。