专利名称：运动健身器械的心率检测装置的制作方法为了提高人们的身体健康，在城市的娱乐场所、公园以及单位的运动场设置有运动健身器械，不少的家庭也购买有运动健身器械。在运动健身器械上配置心率监测装置可以随时监测健身者的心率，使健身者及时掌握运动过程中心率变化的过程，调整运动节奏和强度，达到科学健身目的，运动健身器械上的心率检测装置不仅要求有较高的精度，还必须具有响应快的特点。现有的一种运动健身器械配置有光电传感式心率监测器，这种光电传感式心率监测器在监测健身者在运动时的心律时，存在响应时间长、测量精度较低的缺点。为健身器械提供一种能准确地监测健身者在做健身运动时心率的装置是健身器械当前所需解决的技术问题。
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述健身器械的光电传感式心率监测器的缺点，提供一种设计合理、结构简单、体积小、携带方便、安全可靠、使用效果好、产品成本低、测试方式简单的运动健身器械的心率检测装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是它包括对心率光电传感器的输出电信号进行整形的逻辑比较电路；对心率光电传感器的输出电信号进行滤波的低通滤波器；放大电路，输入端接低通滤波器；校正电路，输入端接放大电路；单片计算机，输入端接校正电路和逻辑比较电路；驱动电路，输入端接单片机；显示电路，输入端接驱动电路。本实用新型的逻辑比较电路为集成电路U1的反相输入端2脚接夹在运动者耳朵上光电心率传感器的一输出端并通过R1接电源、同相输入端3脚通过R2接电源、8脚接电源、4脚接地、输出端1脚接集成电路U2的输出端，集成电路U2的同相输入端5脚接夹在运动者耳朵上光电心率传感器的另一输出端以及低通滤波器并通过R2接电源、反相输入端6脚接集成电路U1的同相输入端3脚并通过R2接电源，C1和C2的一端接电源、另一端接地，集成电路U1和集成电路U2的输出端接单片计算机。本实用新型的放大电路为集成电路U4的同相输入端5脚接C3的另一端并通过R8接集成电路U3的反相输入端2脚、反相输入端6脚接C6的一端以及通过R9接集成电路U3的反相输入端2脚并通过R11接输出端7脚和C7的一端，集成电路U3的同相输入端3脚接R7和C5的一端、反相输入端2脚接输出端和R12的一端并通过R9接C7的另一端和集成电路U5的同相输入端10脚，R7的另一端通过R5接地以及通过R6接电源，C5的另一端接电源，R12的另一端接校正电路，集成电路U5的同相输入端10脚接C7的另一端、反相输入端9脚接C8的一端以及通过R13集成电路U3的输出端并通过R14接C8的另一端和输出端、输出端接校正电路。本实用新型与目前运动健身器械上的光电传感式心率监测器相比，具有设计合理、结构简单、体积小、携带方便、安全可靠、使用效果好、产品成本低、测试方式简单等优点，可在运动健身器械上推广使用。

图1是本实用新型的电气原理方框图。
图2是本实用新型的电子线路原理图。

以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
图1给出了本实用新型的电气原理方框图，参见图1。在图1中，本实施例的运动健身器械的心率检测装置由逻辑比较电路、低通滤波器、放大电路、校正电路、单片计算机机、驱动电路、显示电路连接构成。放大电路的输入端接低通滤波器，校正电路的输入端接放大电路，单片计算机的输入端接校正电路和逻辑比较电路，驱动电路的输入端接单片计算机，显示电路的输入端接驱动电路。由心率光电传感器输出的电信号一路到逻辑比较电路，将输入的信号进行整形，另一路输出的电信号到低通滤波器进行滤波，去掉低频燥声等干扰因素，再经放大电路和校正电路进行两级放大，调整为具有一定脉宽的正向矩形脉冲，输出到单片计算机，单片计算机计算出两次心跳的时间间隔，再换算成一分钟心跳的次数，并将其输出到显示电路，快速显示出健身者的实时心率。
在图2中，本实施例的逻辑比较电路由集成电路U1、集成电路U2、R1、R2、C1、C2连接构成，集成电路U1、集成电路U2的型号是LM393。集成电路U1的反相输入端2脚接夹在运动者耳朵上光电心率传感器的一输出端并通过R1接电源、同相输入端3脚通过R2接电源、8脚接电源、4脚接地、输出端1脚接集成电路U2的输出端。集成电路U2的同相输入端5脚接夹在运动者耳朵上光电心率传感器的另一输出端并通过R2接电源以及低通滤波器、反相输入端6脚接集成电路U1的同相输入端3脚并通过R2接电源，C1和C2的一端接电源、另一端接地，集成电路U1和集成电路U2的输出端接单片计算机。夹在运动者耳朵上的光电心率传感器的输出信号分正负两路IN1、IN2，其中IN1输入的心率信号到集成电路U1的2脚，与其3脚的给定电平进行比较，由1脚输出比较后的逻辑电平；IN2输入的心率信号到集成电路U2的5脚，与其6脚的给定电平进行比较，由管脚7输出比较后的逻辑电平，完成心率输出信号的初步整形，输出到单片计算机。
本实施例的低通滤波器由R4、C3、C4连接构成。R4的一端接夹在运动者耳朵上光电心率传感器的另一输出端和集成电路U2的同相输入端5脚、另一端接C3和C4的一端，C4的另一端接地，C3的另一端接放大电路。从IN2输入的心率信号经低通滤波器，虑掉心率信号中的干扰信号，输出到放大电路。
本实施例的放大电路由集成电路U3～集成电路U5、R5～R14、C5～C8连接构成，集成电路U3～集成电路U5的型号是LM324。集成电路U4的同相输入端5脚接C3的另一端并通过R8接集成电路U3的反相输入端2脚、反相输入端6脚接C6的一端以及通过R9接集成电路U3的反相输入端2脚并通过R11接输出端7脚和C7的一端。集成电路U3的同相输入端3脚接R7和C5的一端、反相输入端2脚接输出端和R12的一端并通过R9接C7的另一端和集成电路U5的同相输入端10脚，R7的另一端通过R5接地以及通过R6接电源，C5的另一端接电源，R12的另一端接校正电路。集成电路U5的同相输入端10脚接C7的另一端、反相输入端接C8的一端以及通过R13接集成电路U3的输出端并通过R14接C8的另一端和输出端、输出端接校正电路。经滤波电路输出的心率信号分两路送入到集成电路U3、集成电路U4组成的运放电路中进行放大，放大后的心率信号再经集成电路U5进行二级放大，放大到1000倍，放大后的信号输出到校正电路。
本实施例的校正电路由集成电路U6、R15连接构成，集成电路U6的型号是LM324。集成电路U6的同相输入端12脚接R12的另一端和R15的一端、反相输入端13脚接集成电路U5的输出端8脚、输出端14脚接R15的另一端以及通过R16接电源并通过R17接单片计算机。校正电路将经放大后的心率信号的波形调整为TTL标准的矩形脉冲波信号输出到单片计算机。
本实施例的单片计算机由集成电路U8、R23、C12～C14、晶体Y1连接构成，集成电路U8的型号是AT89C2051。集成电路U8的9脚通过R17接集成电路U6的输出端以及集成电路U1和集成电路U2的输出端、4脚和5脚接由晶体Y1与C12和C13连接构成的振荡电路、1脚接C14一端并通过R23接地，C14的另一端接5v电源正极，集成电路U8的2脚、3脚、6脚、以及7脚接驱动电路，集成电路U8的12～19脚接显示电路。由校正电路输出的矩形脉冲波信号到集成电路U8的9脚，集成电路U8计算出相邻方波信号间的时间间隔，并换算成一分钟心跳的次数N，便得到检测的心率，输出到显示电路。
本实施例的驱动电路有三极管Q1～三极管Q4、R24～R27连接构成。三极管Q1的基极通过R24接集成电路U8的7脚、集电极接显示电路、发射极接5v电源正极，三极管Q2的基极通过R25接集成电路U8的6脚、集电极接显示电路、发射极接5v电源正极，三极管Q3的基极通过R26接集成电路U8的3脚、集电极接显示电路、发射极接5v电源正极，三极管Q4的基极通过R27接集成电路U8的2脚、集电极接显示电路、发射极接5v电源正极，驱动电路用于显示器完成驱动。
本实施例的显示电路由数码管LED1、数码管LED2、数码管LED3、数码管LED4连接构成。数码管LED1～数码管LED4的G脚接集成电路U8的12脚、F脚接集成电路U8的13脚、A脚接集成电路U8的14脚、B脚接集成电路U8的15脚、E脚接集成电路U8的19脚、D脚接集成电路U8的18脚、C脚接集成电路U8的17脚、DP脚接集成电路U8的16脚，数码管LED1的公共脚COM接三极管Q1的集电极，数码管LED2的公共脚COM接三极管Q2的集电极，数码管LED3的公共脚COM接三极管Q3的集电极，数码管LED4的公共脚COM接三极管Q4的集电极。显示电路显示出健身运动者运动时的心率状况。