基于μC-OS-Ⅱ的電動跑步機控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，人們對健康越來越關(guān)注，運動意識逐漸增強，健身成為大部分人日常生活的一部分，健身器材行業(yè)因此迅速發(fā)展。而城市中快節(jié)奏的生活，惡化的空氣質(zhì)量，讓人們能參加運動的時間和空間都逐漸減少。健身器材中的節(jié)約空間、使用不受環(huán)境影響的電動跑步機因此受到了人們的歡迎，進而促進了電動跑步機的發(fā)展。電動跑步機已成為集多學(xué)科理論和技術(shù)于一身的新型運動器材，正向著多功能、數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。新型電動跑步機的研發(fā)，對人們的健康和健身器材市場都具

2、有重要的意義。
　　本文首先研究了無刷直流電機的組成和運行原理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PID控制方法，建立了電機的數(shù)學(xué)模型和仿真模型，確定了電機的速度單閉環(huán)調(diào)速方案和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 PID控制方法。研究了觸摸屏的坐標檢測和校準原理，并確定了采用自動采樣和等待中斷方式相結(jié)合的坐標位置檢測方案和三點法校準方式。研究了有限狀態(tài)機的原理，設(shè)計了觸摸按鍵的方案。
　　其次，根據(jù)電動跑步機的控制需要，研究和設(shè)計了硬件體系結(jié)構(gòu)，將整個系統(tǒng)硬件體

3、系劃分為主控板和功能板。主控板采用Mini2440，以S3C2440作為主控芯片，包括音頻電路、觸摸屏接口、存儲電路、SD卡接口和與功能板的接口電路等。研究并設(shè)計了功能板，主要包括速度電機驅(qū)動模塊、升降電機驅(qū)動模塊和心率檢測模塊等。
　　再次，選用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ作為產(chǎn)品開發(fā)的目標平臺，并移植到主控板上。根據(jù)電動跑步機需要實現(xiàn)的功能，依據(jù)任務(wù)劃分原則將整個軟件體系劃分為各個任務(wù)，再根據(jù)任務(wù)設(shè)計原則對各個任務(wù)進行設(shè)計