智能型數(shù)字化跑步機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在傳統(tǒng)跑步機(jī)不足的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)跑步機(jī)的智能化、數(shù)字化和友好的人機(jī)交互界面，給出了一種基于嵌入式技術(shù)的智能型數(shù)字化跑步機(jī)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了能夠?qū)ε懿綑C(jī)速度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等基本功能進(jìn)行穩(wěn)定的控制外，還具有按鍵控制、電視多媒體信號(hào)采集、處理、顯示等人機(jī)交互控制功能，更是具有智能感知、智能化安全保護(hù)、心率運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)控制、程序化健身方式等智能化和安全化考慮設(shè)計(jì)。
　　 論文提出的控制系統(tǒng)包括五個(gè)系統(tǒng)模塊，分別是人機(jī)交互與上位機(jī)控制系統(tǒng)、下位機(jī)控

2、制系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及執(zhí)行系統(tǒng)。方案的確立就跑步機(jī)主控電機(jī)的運(yùn)動(dòng)模型和在典型運(yùn)動(dòng)下的負(fù)載特性要求對(duì)變頻器的選擇和三相交流電機(jī)的選擇進(jìn)行了分析說明?？防镉?jì)算方案運(yùn)用了美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)院公布的跑步機(jī)健身運(yùn)動(dòng)的能量消耗模型.
　　 下位機(jī)微處理器控制系統(tǒng)中各個(gè)模塊硬件的設(shè)計(jì)主要包括中斷式矩陣鍵盤的設(shè)計(jì)，用于與上位機(jī)工控機(jī)之間的通訊模塊的硬件設(shè)計(jì)，用于安全控制人體感知檢測(cè)系統(tǒng)中超聲波距離檢測(cè)硬件模塊的設(shè)計(jì)，執(zhí)行系統(tǒng)電機(jī)和

3、電源模塊選擇與設(shè)計(jì)等，最后還對(duì)系統(tǒng)中硬件的抗干擾設(shè)計(jì)并結(jié)合軟件方面的抗干擾設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體分析說明，增進(jìn)系統(tǒng)的抗干擾效果。
　　 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容有基于VC++6.0串口控件MSCOMM技術(shù)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)工控機(jī)與臺(tái)達(dá)變頻器VFD-M串口通訊的軟件設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)對(duì)變頻器的參數(shù)傳遞、運(yùn)行以及頻率控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該軟件設(shè)計(jì)方法可靠、簡單、穩(wěn)定。基于FSM理論界面流設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的人機(jī)交互界面，將復(fù)雜的界面變化要求、多窗體之間的關(guān)系狀

4、態(tài)變化繁為簡。下位機(jī)控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊化的程序設(shè)計(jì)，保證了軟件的開放性、可讀性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，以便持續(xù)開發(fā)需要。設(shè)計(jì)心率控制算法，跑步機(jī)控制系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的心率、年齡等狀況自動(dòng)給出科學(xué)的運(yùn)動(dòng)方案，從而實(shí)現(xiàn)健身運(yùn)動(dòng)的智能指導(dǎo)。利用超聲波的測(cè)距原理設(shè)計(jì)一種可人體感知的功能，精確測(cè)距并控制跑步機(jī)的低速啟動(dòng)、防跌摔、跟蹤人速等跑步機(jī)的安全性功能。
　　 論文最后對(duì)控制器進(jìn)行了一些硬件調(diào)試的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一些各個(gè)模塊的控制鍛煉實(shí)