用于电动跑步机的智能计步系统

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用于电动跑步机的智能计步系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种用于电动跑步机的智能计步系统，属于健身器材技术领域。\n背景技术\n[0002] 传统电动跑步机可以为用户提供时间、距离等数据为参考数据，使用户可以合理地安排锻炼计划，达到预期的锻炼效果。而计步功能可以从另一个角度为用户提供参考数据，适应不同用户的需要。\n[0003] 传统的计步方法有以下几种：（1）距离模拟法，根据跑步带运行的距离计算步数，这种方法的缺点是人不在机台上跑，也会计步，不符合实际使用情况，不准确。（2）根据运转部件速度变化，完成计步功能。这种方法根据人跑步时，负载变大，速度变慢的特征，用传感器检测其变化，计算较准确，但结构较复杂，需要将传感器安装在运转部件附近。对整体结构及安装要求较高，成本较高。（3）在跑步通道两侧以正对方式安装一对红外线收发装置，以信号被阻断次数来计步，准确度高。这种方法需要将红外线收发装置安装在特定位置，对整体结构及安装要求高，相对成本也较高。\n发明内容\n[0004] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种准确率高、成本低的用于电动跑步机的智能计步系统。\n[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：\n[0006] 人在跑步机上跑步时，脚落下和脚抬起时，电机的负荷不同。脚落下时，负荷变重，电机电流随之变大；脚抬起时，负荷变小，电机电流随之变小，这样就可以根据电流的变化来计算出人跑步的步数。\n[0007] 本实用新型采用闭环霍尔传感器作为电流采集器件，连接在电机电路中，采集电机电流的变化。根据采集到的电机电流数据，MCU1进行数据处理，MCU2进行步数计算输出给显示单元，完成智能计步功能。\n[0008] 本实用新型包括用于采集电机电流的数据采集电路，用于进行数据处理的MCU1数据处理电路，用于进行步数计算的MCU2步数计算电路以及用于步数显示的显示单元。\n[0009] 所述数据采集电路包含采样及驱动电路，电机电路，整流滤波电路。\n[0010] 所述MCU1数据处理电路包含MCU芯片及其外围电路；所述MCU1电路包含的MCU芯片型号为ATMEGA8；外围电路包括旁路电容，晶振，隔离接口电路。\n[0011] 所述MCU2步数计算电路包含MCU芯片及外围电路；所述MCU2电路包含的MCU芯片型号为ATMEGA32；外围电路包括旁路电容，限流电阻，晶振。\n[0012] 本实用新型采用专用电路设计，具有以下优点：\n[0013] 1、准确率高。采用霍尔传感器采集数据及精确计算，准确率99%以上。\n[0014] 2、结构简单。不需要将传感器安装在特定的机械位置。\n[0015] 3、成本低。只增加霍尔传感器，以及相应的程序配合。\n附图说明\n[0016] 图1是本实用新型的结构框图。\n[0017] 图2是本实用新型的电路图。\n[0018] 图3是本实用新型的流程图。\n具体实施方式\n[0019] 下面结合附图并通过具体实施例来进一步详细说明本实用新型。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不是限制其保护范围的。\n[0020] 如图1所示，本实用新型包括：用于采集电机回路的电流的数据采集电路、用于数据处理，进行A/D转换的MCU1数据处理电路、用于步数计算的MCU2步数计算电路、用于输出步数数值的显示单元。\n[0021] 如图2所示，本实用新型包括作为采集电机回路电流的数据采集电路101，作为用于进行数据处理的MCU1数据处理电路102，作为用于进行步数计算的MCU2步数计算电路\n103。\n[0022] 作为采集电机回路电流的数据采集电路101，包含采样及驱动电路1011，电机电路1012，整流滤波电路1013。\n[0023] 采样及驱动电路1011，包括霍尔电流传感器Y1，驱动三极管VF1、VF2等元件。Y1采用美国HOUNYWELL的霍尔电流传感器，其参数为：50A、±4V。\n[0024] 电机电路1012，包括电机M，续流二极管VD2， C3和R4组成的吸收电路。\n[0025] 整流滤波电路1013，包括整流桥VD1及滤波电容C1、C2等元件，为电机提供驱动电源。\n[0026] 作为用于进行数据处理的MCU1数据处理电路102，包括MCU芯片IC1，IC1采用深圳芯创想公司的ATMEGA8，旁路电容C4，晶振BC1，以IC3和IC4为核心的隔离接口电路。\nMCU1电路用于对采集数据的A/D转换。\n[0027] 作为用于进行步数计算的MCU2电路，包括MCU芯片IC2，IC2采用深圳芯创想公司的ATMEGA32，旁路电容C5，限流电阻R13-R17，晶振BC2等元件。步数计算的结果，输出给四位LED数码管显示单元。\n[0028] 如图3所示，本实用新型的工作流程如下：1、判断电机是否在运转状态；2、判断跑步机的运行速度；3、将采集到的电流值和设定值进行比较；4、大于等于设定值，步数加1；\n小于设定值，步数不变；5、进入下一次扫描，扫描周期20ms。\n[0029] 上述实例只为说明本实用新型的技术构思及特点，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。