[发明专利]一种用于步态分析的智能鞋垫

权利要求书

1.一种用于步态分析的智能鞋垫，其特征在于，包括柔性印刷电路板、接口电路、ADC转换电路和无线微控制器；

所述柔性印刷电路板上设置有9个力传感器，每个所述力传感器均通过接口电路与ADC转换电路连接，所述ADC转换电路和接口电路均与无线微控制器连接；

所述柔性印刷电路板为鞋垫形状，所述9个力传感器分别设置于柔性印刷电路板上与脚底部对应的大脚趾处、五个跖骨头处、中足外侧处、内侧脚跟处和外侧脚跟处；

所述无线微控制器包括主控芯片U4及其外围电路；

所述主控芯片U4的外围电路包括振荡器电路、电源电路、跨阻放大器电路、程序下载电路、环境传感器电路和惯性传感器电路；

每个所述力传感器均与接口电路连接，所述接口电路通过跨阻放大器电路与所述ADC转换电路连接；

所述力传感器、接口电路、跨阻放大器电路和ADC电路之间采用多路复用通道技术；

所述接口电路包括型号为MCP6001的运算放大器U7；

所述运算放大器U7的第1引脚与运算放大器U7的第4引脚连接；

所述运算放大器U7的第2引脚接地；

所述运算放大器U7的第3引脚与参考电压输入电路连接；

所述运算放大器U7的第5引脚分别与接地电容C48连接，并通过磁珠FB1与电源AN_PWR连接；

所述运算放大器U7的第1引脚还分别与电容C31的一端、电阻R4的一端、电容C35的一端、电阻R9的一端、电容C33的一端、电阻R5的一端、电容C36的一端、电阻R7的一端、电容C32的一端、电阻R2的一端、电容C37的一端、电阻R10的一端、电容C40的一端、电阻R8的一端、电容C38的一端、电阻R11的一端、电容C34的一端和电阻R12的一端连接；

所述电容C31的另一端和电阻R4的另一端均与主控芯片U4的第40引脚及10孔接插件X1的第10引脚连接；

所述电容C35的另一端和电阻R9的另一端均与主控芯片U4的第41引脚及10孔接插件X1的第9引脚连接；

所述电容C33的另一端和电阻R5的另一端均与主控芯片U4的第39引脚及10孔接插件X1的第8引脚连接；

所述电容C36的另一端和电阻R7的另一端均与主控芯片U4的第42引脚及10孔接插件X1的第7引脚连接；

所述电容C32的另一端和电阻R2的另一端均与主控芯片U4的第43引脚及10孔接插件X1的第5引脚连接；

所述电容C37的另一端和电阻R10的另一端均与主控芯片U4的第38引脚及10孔接插件X1的第4引脚连接；

所述电容C40的另一端和电阻R8的另一端均与主控芯片U4的第27引脚及10孔接插件X1的第3引脚连接；

所述电容C38的另一端和电阻R11的另一端均与主控芯片U4的第37引脚及10孔接插件X1的第2引脚连接；

所述电容C34的另一端和电阻R12的另一端均与主控芯片U4的第28引脚及10孔接插件X1的第1引脚连接；

所述10孔接插件X1的第6引脚与跨阻放大器电路连接；

所述参考电压输入电路包括电阻R3；

所述电阻R3的一端与芯片U9的第2引脚连接，电阻R3的另一端分别与运算放大器U7的第3引脚、接地电阻R7和接地电容C15连接；

所述ADC转换电路包括型号为ADS7041的芯片U11；

所述芯片U11的第1引脚分别与外部电源VDD和接地电容C54连接

所述芯片U11的第2引脚与主控芯片U4的第5引脚连接；

所述芯片U11的第3引脚与主控芯片U4的第6引脚连接；

所述芯片U11的第4引脚与主控芯片U4的第10引脚连接；

所述芯片U11的第5引脚和芯片U11的第8引脚均接地；

所述芯片U11的第6引脚与接地电容C1连接，并通过电阻R1与跨阻放大器电路连接；

所述芯片U11的第7引脚分别与接地电容C55和芯片U9的第2引脚连接

所述电路包括跨阻放大器电路包括型号为MCP6001的芯片U3；

所述芯片U3的第1引脚作为跨阻放大器电路的输出端分别与ADC转换电路中的电阻R1的另一端和主控芯片U4的第4引脚连接；

所述芯片U3的第2引脚接地；

所述芯片U3的第3引脚与接口电路中的芯片U7的第3引脚连接；

所述芯片U3的第4引脚分别与电阻R16的一端、电容C56的一端和10孔接插件X1的第6引脚连接，电阻R16的另一端和电容C56的另一端均与芯片U3的第1引脚连接；

所述芯片U3的第5引脚分别与磁珠FB2的一端和接地电容C11连接，磁珠FB2的另一端与电源AN_PWR连接；

所述电源电路还与跨阻放大器电路、程序下载电路、环境传感器电路和惯性传感器电路连接；

所述跨阻放大器电路还与接口电路和ADC转换电路连接；

所述电源电路包括相互连接的供电子电路和电压转换子电路；

所述供电子电路包括电池X5；

所述电池X5的正极作为外部电源VDD分别与接地电容C24和接地电容C10连接，电池X5的负极接地；

所述电压转换子电路包括型号为REF3025的芯片U9；

所述芯片U9的第1引脚分别与电容C2的一端、电源AN_PWR和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与外部电源VDD连接；

所述芯片U9的第2引脚作为电压转换电路的输出端与ADC转换电路连接；

所述芯片U9的第3引脚与电容C2的另一端和接地电阻R13连接并接地；

其中，所述电压转换电路的输出端输出稳压电源ADC_PWR。