用于電動(dòng)跑步機(jī)的智能計(jì)步系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)跑步機(jī)的智能計(jì)步系統(tǒng)，包括用于采集電機(jī)電流的數(shù)據(jù)采集電路，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCU1數(shù)據(jù)處理電路，用于進(jìn)行步數(shù)計(jì)算的MCU2步數(shù)計(jì)算電路以及用于步數(shù)顯示的顯示單元。數(shù)據(jù)采集電路采集到的電機(jī)電流數(shù)據(jù)，輸送至MCU1數(shù)據(jù)處理電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再由MCU2步數(shù)計(jì)算電路進(jìn)行步數(shù)計(jì)算，最后輸出給顯示單元，完成智能計(jì)步功能。本實(shí)用新型采用專用電路設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、準(zhǔn)確率高。采用霍爾傳感器采集數(shù)據(jù)及精確計(jì)算，準(zhǔn)確率99%以上。2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。不需要將傳感器安裝在特定的機(jī)械位置。3、成本低。只增加霍爾傳感器，以及相應(yīng)的程序配合。
【專利說明】用于電動(dòng)跑步機(jī)的智能計(jì)步系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)跑步機(jī)的智能計(jì)步系統(tǒng)，屬于健身器材【技術(shù)領(lǐng)域】。【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)電動(dòng)跑步機(jī)可以為用戶提供時(shí)間、距離等數(shù)據(jù)為參考數(shù)據(jù)，使用戶可以合理地安排鍛煉計(jì)劃，達(dá)到預(yù)期的鍛煉效果。而計(jì)步功能可以從另一個(gè)角度為用戶提供參考數(shù)據(jù)，適應(yīng)不同用戶的需要。
[0003]傳統(tǒng)的計(jì)步方法有以下幾種:(I)距離模擬法，根據(jù)跑步帶運(yùn)行的距離計(jì)算步數(shù)，這種方法的缺點(diǎn)是人不在機(jī)臺(tái)上跑，也會(huì)計(jì)步，不符合實(shí)際使用情況，不準(zhǔn)確。(2)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)部件速度變化，完成計(jì)步功能。這種方法根據(jù)人跑步時(shí)，負(fù)載變大，速度變慢的特征，用傳感器檢測(cè)其變化，計(jì)算較準(zhǔn)確，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要將傳感器安裝在運(yùn)轉(zhuǎn)部件附近。對(duì)整體結(jié)構(gòu)及安裝要求較高，成本較高。(3)在跑步通道兩側(cè)以正對(duì)方式安裝一對(duì)紅外線收發(fā)裝置，以信號(hào)被阻斷次數(shù)來計(jì)步，準(zhǔn)確度高。這種方法需要將紅外線收發(fā)裝置安裝在特定位置，對(duì)整體結(jié)構(gòu)及安裝要求高，相對(duì)成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種準(zhǔn)確率高、成本低的用于電動(dòng)跑步機(jī)的智能計(jì)步系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0006]人在跑步機(jī)上跑步時(shí)，腳落下和腳抬起時(shí)，電機(jī)的負(fù)荷不同。腳落下時(shí)，負(fù)荷變重，電機(jī)電流隨之變大；腳抬起時(shí)，負(fù)荷變小，電機(jī)電流隨之變小，這樣就可以根據(jù)電流的變化來計(jì)算出人跑步的步數(shù)。
[0007]本實(shí)用新型采用閉環(huán)霍爾傳感器作為電流采集器件，連接在電機(jī)電路中，采集電機(jī)電流的變化。根據(jù)采集到的電機(jī)電流數(shù)據(jù)，MCUl進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，MCU2進(jìn)行步數(shù)計(jì)算輸出給顯示單元，完成智能計(jì)步功能。
[0008]本實(shí)用新型包括用于采集電機(jī)電流的數(shù)據(jù)采集電路，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCUl數(shù)據(jù)處理電路，用于進(jìn)行步數(shù)計(jì)算的MCU2步數(shù)計(jì)算電路以及用于步數(shù)顯示的顯示單元。
[0009]所述數(shù)據(jù)采集電路包含采樣及驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)電路，整流濾波電路。
[0010]所述MCUl數(shù)據(jù)處理電路包含MCU芯片及其外圍電路；所述MCUl電路包含的MCU芯片型號(hào)為ATMEGA8 ;外圍電路包括旁路電容，晶振，隔離接口電路。
[0011]所述MCU2步數(shù)計(jì)算電路包含MCU芯片及外圍電路；所述MCU2電路包含的MCU芯片型號(hào)為ATMEGA32 ;外圍電路包括芳路電各，限流電阻，晶振。
[0012]本實(shí)用新型采用專用電路設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、準(zhǔn)確率高。采用霍爾傳感器采集數(shù)據(jù)及精確計(jì)算，準(zhǔn)確率99%以上。
[0014]2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。不需要將傳感器安裝在特定的機(jī)械位置。
[0015]3、成本低。只增加霍爾傳感器，以及相應(yīng)的程序配合?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本實(shí)用新型而不是限制其保護(hù)范圍的。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型包括:用于采集電機(jī)回路的電流的數(shù)據(jù)采集電路、用于數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的MCUl數(shù)據(jù)處理電路、用于步數(shù)計(jì)算的MCU2步數(shù)計(jì)算電路、用于輸出步數(shù)數(shù)值的顯示單元。
[0021]如圖2所示，本實(shí)用新型包括作為采集電機(jī)回路電流的數(shù)據(jù)采集電路101，作為用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCUl數(shù)據(jù)處理電路102，作為用于進(jìn)行步數(shù)計(jì)算的MCU2步數(shù)計(jì)算電路103。
[0022]作為采集電機(jī)回路電流的數(shù)據(jù)采集電路101，包含采樣及驅(qū)動(dòng)電路1011，電機(jī)電路1012，整流濾波電路1013。
[0023]采樣及驅(qū)動(dòng)電路1011，包括霍爾電流傳感器Yl，驅(qū)動(dòng)三極管VFl、VF2等元件。Yl采用美國(guó)H0UNYWELL的霍爾電流傳感器，其參數(shù)為:50A、±4V。
[0024]電機(jī)電路1012，包括電機(jī)M，續(xù)流二極管VD2，C3和R4組成的吸收電路。
[0025]整流濾波電路1013，包括整流橋VDl及濾波電容Cl、C2等元件，為電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電源。
[0026]作為用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCUl數(shù)據(jù)處理電路102，包括MCU芯片IC1，ICl采用深圳芯創(chuàng)想公司的ATMEGA8，旁路電容C4，晶振BC1，以IC3和IC4為核心的隔離接口電路。MCUl電路用于對(duì)采集數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換。
[0027]作為用于進(jìn)行步數(shù)計(jì)算的MCU2電路，包括MCU芯片IC2，IC2采用深圳芯創(chuàng)想公司的ATMEGA32，旁路電容C5，限流電阻Rl3-R17，晶振BC2等元件。步數(shù)計(jì)算的結(jié)果，輸出給四位LED數(shù)碼管顯示單元。
[0028]如圖3所示，本實(shí)用新型的工作流程如下:1、判斷電機(jī)是否在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；2、判斷跑步機(jī)的運(yùn)行速度；3、將采集到的電流值和設(shè)定值進(jìn)行比較；4、大于等于設(shè)定值，步數(shù)加I ;小于設(shè)定值，步數(shù)不變；5、進(jìn)入下一次掃描，掃描周期20ms。
[0029]上述實(shí)例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電動(dòng)跑步機(jī)的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于它包括用于采集電機(jī)電流的數(shù)據(jù)采集電路，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的MCUl數(shù)據(jù)處理電路，用于進(jìn)行步數(shù)計(jì)算的MCU2步數(shù)計(jì)算電路以及用于步數(shù)顯示的顯示單元，數(shù)據(jù)采集電路采集到的電機(jī)電流數(shù)據(jù)，輸送至MCUl數(shù)據(jù)處理電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再由MCU2步數(shù)計(jì)算電路進(jìn)行步數(shù)計(jì)算，最后輸出給顯示單元，完成智能計(jì)步功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集電路包含采樣及驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)電路，整流濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于所述MCUl數(shù)據(jù)處理電路包含MCU芯片及其外圍電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于所述MCUl數(shù)據(jù)處理電路包含的MCU芯片型號(hào)為ATMEGA8，其外圍電路包括旁路電容，晶振，隔離接口電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于所述MCU2步數(shù)計(jì)算電路包含MCU芯片及外圍電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于所述MCU2步數(shù)計(jì)算電路包含的MCU芯片型號(hào)為ATMEGA32，其外圍電路包括旁路電容，限流電阻，晶振。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能計(jì)步系統(tǒng)，其特征在于所述采樣及驅(qū)動(dòng)電路采用閉環(huán)霍爾傳感器作為電流采集器件。
【文檔編號(hào)】A63B71/06GK203803082SQ201420085472
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】丁利榮, 劉圣洪, 趙景峰 申請(qǐng)人:青島英派斯健康科技有限公司