具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于视觉暂留的线性LED灯图文显示跳绳及其使用方法，以解决现有跳绳功能性差的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供一种基于视觉暂留的线性LED灯图文显示跳绳，如图1和2所示，包括跳绳本体1，跳绳本体1的手柄内集成有MCU模块11和与之电性连接的手柄模块12、LED灯带模块13、电源管理模块14、蓝牙数据传输模块15、语音播报模块16；跳绳本体1的绳内设有LED灯带，LED灯带与LED灯带模块13电性连接；蓝牙数据传输模块15还与智能手机2无线连接，智能手机2与云服务器3无线连接。

具体地，LED灯带由23个LED灯珠组成。

进一步地，智能手机2安装有APP，APP包括蓝牙连接及管理模块、蓝牙数据传输模块21、扫码模块、测试模块、UI显示模块、网络数据传输模块22和用户登录模块。

进一步地，云服务器3包括用户帐号信息模块、数据分析模块31、数据存储模块32、数据传输模块33和维护模块34。

本实施例还提供了上述基于视觉暂留的线性LED灯图文显示跳绳的使用方法，如图3和4所示，包括以下步骤：

(1)用户通过智能手机的App登录云服务器同步数据；

用户安装了指定的App软件，并注册及登录App软件，在首次使用中，App软件会上报用户的个人身体参数，如性别、年龄。每次登录App同步云端个人运动数据，显示历史运动情况，即跳绳次数、消耗的卡路里，运动时间。用户可以根据个人身体参数制定标准运动计划。

(2)用户通过智能手机的App与跳绳本体建立蓝牙数据连接并设置运动模式；用户通过智能手机App识别跳绳及建立蓝牙数据连接，在连接成功后，通过App设置跳绳运动模式，如自由运动模式，倒计时运动模式，倒计数运动模式。灵活的运动模式设置能够充分满足用户的运动要求，同时又能防止用户过度劳累。

(3)用户通过智能手机的APP设置跳绳本体的LED灯带显示模式及图文；在智能手机App与跳绳建立蓝牙数据连接，及设置运动模式之后。用户通过智能手机APP设置跳绳LED灯带显示模式及图文，如数字模式，图案模式等。

智能手机App将想要显示的内容进行编码预处理，得到编码以后的文件，通过蓝牙协议传给跳绳并存储。

智能手机App提供自定义文本及图形、涂鸦的制作，然后根据图形生成每一帧数据发给跳绳。跳绳线性LED灯在跳绳旋转显示的图案全是以图片的形式扫描而成的，因人眼的视觉暂留而产生连续的画面，所以要显示什么样的内容改变相应的图片，跳绳上有1串灯条，由23个LED灯珠组成，如图4所示，每个数字占5个灯珠，每个数字之间间隔1个灯珠，共可显示4个数字，即0000-9999。为了跳绳LED灯显示流畅性，智能手机App以帧为最小单位传输数据，一帧就是一副静止的画面，每帧都会对应一组数据，而这个数据就是对应灯阵的二进制数据。

(4)跳绳本体根据用户的设置工作并动态显示LED图文；如图3所示，跳绳MCU通过蓝牙协议接收编码数据，将其存储到存储器中，MCU根据实时的姿态角度控制旋转的旋转灯带上的LED灯，控制旋转的旋转臂上的LED等的颜色、亮度以实现LED显示装置显示亮度可随意调节的所需要显示的内容。

跳绳上LED灯条在用户跳动的带动下进行旋转，每旋转一定角度，更换LED显示内容，由于人体视觉具有暂留现象，当物体在快速运动时，人眼所看到的影像消失后，仍能继续保留其影像大约0.1至0.4秒时间，当电机转速足够快，旋转一圈的时间短于人眼的反应的时间时，就可以使用一根灯条1通过旋转显示一幅完整的图像。

跳绳运动采用弧形LED线阵作为球面上经线方向的显示点阵，通过沿中心轴方向的旋转，采用定时方式进行LED的亮灭控制，利用人眼视觉暂留效应观察文字或者图案，将该动态画面沿纬线方向划分，即形成了球面内基于经纬线划分的动态像素。设定旋转起始点位置为第一列，旋转角速度为ω，定义一个最小步距角Δθ，表示LED点阵的转角，则球面空间被划分为m份，m＝2π/Δθ。因旋转线阵有n颗LED，则球面显示的像素大小为m×n。即23m。

当转速为ω₀时，沿纬线相邻两像素的运动时间t＝T/m(称为最小步进刷新时间)，其中T定义为旋转一周所需时间(称为旋转周期)。当旋转速度突然变化，即ω_i＝kω₀(k＞0)时，保持刷新时间不变，则此时的最小步距角为:

Δθ_i＝ω_it＝kω₀t

因此，角速度变化造成步距角等比例变化，对于球面按步距角等分原则，其纬线方向的虚拟像素点发生变化，m_i＝2π/kω₀t。若k＞1，即角速度增加，此时球面空间沿纬线方向像素点变少。

如果计数达某一个数，如100，跳绳还会语音播报数据及显示庆祝的图片，增加运动乐趣。

(5)跳绳本体通过蓝牙通讯模块向智能手机上传用户运动数据；跳绳的数据通过蓝牙通讯协议传送到智能手机App显示，包括运动的跳绳次数、运动的时间、消耗的卡路里等。

(6)用户通过智能手机的App上传运动数据及LED图文至云服务器；智能手机App除了在UI上显示跳绳次数、运动的时间、消耗的卡路里等，同时也把数据上传至云服务器。用户通过智能手机App把自已编辑的图案上传云服器，以便下次使用或社区分享。

(7)云服务器存储用户数据并进行运动分析，同时保存有趣的LED图文用作社区分享。云服务器负责保存所有用户的数据，并对运动数据进行分析，提示用户。云服务器把用户上传分享的有趣LED图案用晒到社区平台，分享用户的劳动成果，让别人都体验效果。

进一步地，还包括以下步骤：

(8)当跳绳本体的电池电量过低时，智能手机的APP提示用户充电。跳绳提供的锂电池，但音频播放及LED灯显示都是会耗电，当检测到电池电量过低时，App会告警提示用户，需要给设备充电，可以重复充电。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。