一种电动跑步机物联网适配器及程序设计控制方法

一种电动跑步机物联网适配器及程序设计控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动跑步机物联网适配器及程序设计控制方法，一种电动跑步机物联网适配器，包括：壳体、PCB主板、主控微处理器、电源管理芯片、无线收发模块、天线、比较器、上控板排线插座、下控板排线插座；所述PCB主板在壳体内；所述的主控微处理器、电源管理芯片、无线收发模块、天线、比较器、上控板排线插座、下控板排线插座焊接在所述的PCB主板上，通过PCB主板主线相连；所述的电动跑步机物联网适配器程序设计控制方法包括：启动适配器、连接路由器、执行跑步程序、监控上控板、执行上控板指令、监控跑步机服务器和退出程序。本发明显著提高了利用跑步机进行跑步运动健身的趣味性和科学性，提升了普通电动跑步机的使用价值。
【专利说明】一种电动跑步机物联网适配器及程序设计控制方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电动跑步机上控板与下控板之间的连接装置，具体地讲是一种采 用了 WiFi技术的、实现了不同厂家、不同型号的普通电动跑步机到物联网跑步机的转化的 适配器及程序设计控制方法。

【背景技术】
[0002] 跑步是最简单、参与人数最多的有氧运动方式之一；电动跑步机也是人们使用最 多的有氧运动器械；随着人们生活水平的提高和健身意识的增加，电动跑步机也越来越多 地进入了普通家庭。健身者使用跑步机进行跑步锻炼时，通过仪表盘上的按键去调节速度 和坡度调整跑步运动的强度，操作繁琐，尤其在跑步过程中进行这些操作，容易造成摔倒事 故；虽然某些型号的跑步机自带了一些跑步程序，根据不同的锻炼目的，启动这些自带的跑 步程序或自助编辑的程序，通过程序控制跑步机的速度、坡度及时间，从而实现锻炼目的， 但是跑步机自带的跑步程序有限，不能满足不同年龄层次、不同体质状况的跑步健身者的 需求；另外自助编辑跑步程序需要专业的健身知识，一般健身者在没有专业人员的指导下 无法编辑科学合理的跑步程序；因此如何有效合理利用跑步机进行健身活动，是困扰众多 消费者和跑步机生产厂家难题。
[0003] 随着物联网的发展，市场上已经出现了物联网跑步机；与普通的电动跑步机相比， 物联网跑步机增加了网络指导和娱乐功能，例如可以边跑步边接受健身教练的指导；边跑 步边浏览网页、观看网络视频；可以组织进行网络跑步比赛等。物联网跑步机通过接收网络 健身教练的指导，解决了如何有效合理利用跑步机进行健身活动的难题，但是物联网跑步 机价格昂贵，普及率极低。
[0004] 电动跑步机的上控板与下控板之间一般通过一根两端带有插头的排线连接，排线 的一端插在上控板上的排线插座上，另一端插在下控板的排线插座上；排线包含电源线两 根、信号线两根共四根；下控板通过两根电源线向上控板提供电源，通过两根信号线进行数 据收发。
[0005] 综上所述，发明一种电动跑步机物联网适配器及程序设计控制方法，适配器分别 连接电动跑步机的上控板和下控板，普通的电动跑步机连接物联网适配器后，具备可以接 收物联网健身教练指导的功能，不仅技术可行，而且能够产生重大社会和经济效益。


【发明内容】

[0006] 为解决普通电动跑步机的不能接入物联网、不能接收物联网健身教练的指导处方 问题，本发明提出了电动跑步机物联网适配器及程序设计控制方法解决方案，详细说明如 下：
[0007] -种电动跑步机物联网适配器，包括：壳体、PCB主板、主控微处理器、电源管理芯 片、无线收发模块、天线、比较器、上控板排线插座、下控板排线插座。所述的PCB主板在所 述的壳体内；所述的主控微处理器与该PCB主板对应的总线连接；所述的无线收发模块通 过该PCB主板对应的总线与所述的主控微处理器相连接；所述的电源管理芯片通过该PCB 主板对应的总线与所述的主控微处理器相连接；所述的天线通过该PCB主板对应的总线与 所述的无线收发模块相连接；所述的比较器通过该PCB主板对应的总线与所述的电源管理 芯片相连接；所述的上控板排线插座和下控板排线插座通过该PCB主板对应的总线与所述 的比较器及无线收发模块相连接。
[0008] 所述的主控微处理器采用的是单片机；
[0009] 所述的无线收发模块采用WiFi无线方式；
[0010] 所述的天线采用的贴片天线。
[0011] 一种电动跑步机物联网适配器程序设计控制方法，其控制流程如下：
[0012] A、启动适配器：适配器上电，WiFi模块进行设置状态，如果5秒中内没有接收到设 置信息，WiFi模块搜索上次设定的无线路由器；如果5秒中内接收到设置信息，WiFi模块 搜索接本次设定的无线路由器；
[0013] B、连接路由器：WiFi模块搜索到无线路由器后，连接路由器，接入物联网，向跑步 机服务器报告跑步机ID，与跑步机服务器保持连接；通过上控板排线接口以及下控板排线 接口，获取并保存跑步机当前状态；
[0014] C、执行跑步程序：跑步机服务器发送跑步程序到跑步机适配器，适配器屏蔽上控 板发送的信息，同时执行跑步机服务器发送跑步程序；
[0015] D、监控上控板：适配器对上控板发送的信息进行比较判断，如果上控板发送的速 度、坡度信息无变化，则忽略；
[0016] E、执行上控板指令：上控板上的按键或磁控开关被触发后，上控板发送变化的速 度、坡度信息，适配器暂停正在执行的跑步机服务器发送的跑步程序，通知服务器停止发送 指令；同时发送上控板的指令到下控板，跑步机电机由上控板控制；
[0017] F、监控跑步机服务器：适配器发送心跳信号与跑步机服务器保持连接，实时监控 跑步机服务器发出的信息，如果检测到跑步机服务器发出包含速度、坡度的跑步机控制指 令，适配器屏蔽上控板发送的信息，同时执行跑步机服务器发送跑步程序；
[0018] G、退出程序：跑步机服务器发送退出指令到适配器，适配器停止执行和接收跑步 机服务器发送的信息。
[0019] 本发明的有益效果是：
[0020] 1、电动跑步机物联网适配器首先通过WiFi无线收发模块与无线路由器连接，然 后通过物联网与跑步机服务器相连，实时监控服务器传来的数据；适配器通过排线分别与 电动跑步机上控板、下控板相连，实时监控电动跑步机上控板与下控板之间的通讯；通过适 配器的控制程序，电动跑步机不但可以执行跑步机服务器发来的跑步锻炼程序、上传跑步 机当前的运动参数到跑步机服务器，而且不影响跑步机原本所具有的一切功能，显著提高 了利用跑步机进行跑步运动健身的趣味性和科学性，提升了普通电动跑步机的使用价值。
[0021] 2、电动跑步机物联网适配器适用于不同厂家、不同型号的普通电动跑步机，具有 巨大的市场空间。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 附图1为电动跑步机物联网适配器的示意图；
[0023] 附图2为电动跑步机物联网适配器程序控制流程图；
[0024] 附图1中，10为上控板排线插座，20为下控板排线插座，30为PCB主板，40为壳体， 31为主控微处理器，32为电源管理芯片，33为无线收发模块，34为天线，35为比较器。

【具体实施方式】
[0025] 为方便对本发明的特征及功能有更进一步的认知与了解，下文结合说明书附图1 和附图2对本发明的设计理念进行说明，陈述如下：
[0026] 一种电动跑步机物联网适配器，包括：壳体（40)、PCB主板（30)、主控微处理器 (31)、电源管理芯片（32)、无线收发模块（33)、天线（34)、比较器（35)、上控板排线插座 (10)、下控板排线插座（20)。所述的PCB主板（30)在所述的壳体（40)内；所述的主控微 处理器（31)与该（PCB)主板（30)对应的总线连接；所述的无线收发模块（33)通过该PCB 主板（30)对应的总线与所述的主控微处理器（31)相连接；所述的电源管理芯片（32)通过 该PCB主板（30)对应的总线与所述的主控微处理器（31)相连接；所述的天线（34)通过 该PCB主板（30)对应的总线与所述的无线收发模块（33)相连接；所述的比较器（35)通过 该PCB主板（30)对应的总线与所述的电源管理芯片（32)相连接；所述的上控板排线插座 (10)和下控板排线插座（20)通过该PCB主板（30)对应的总线与所述的比较器（35)及无 线收发模块（33)相连接。
[0027] 所述的主控微处理器（31)采用的是单片机；
[0028] 所述的无线收发模块（33)采用WiFi无线方式；
[0029] 所述的天线（34)采用的贴片天线。
[0030] 如附图2所示，一种电动跑步机物联网适配器程序设计控制方法，其控制流程如 下：
[0031] A、启动适配器：适配器上电，WiFi模块进行设置状态，如果5秒中内没有接收到设 置信息，WiFi模块搜索上次设定的无线路由器；如果5秒中内接收到设置信息，WiFi模块 搜索接本次设定的无线路由器；
[0032] B、连接路由器：WiFi模块搜索到无线路由器后，连接路由器，接入物联网，向跑步 机服务器报告跑步机ID，与跑步机服务器保持连接；通过上控板排线接口以及下控板排线 接口，获取并保存跑步机当前状态；
[0033] C、执行跑步程序：跑步机服务器发送跑步程序到跑步机适配器，适配器屏蔽上控 板发送的信息，同时执行跑步机服务器发送跑步程序；
[0034] D、监控上控板：适配器对上控板发送的信息进行比较判断，如果上控板发送的速 度、坡度信息无变化，则忽略；
[0035] E、执行上控板指令：上控板上的按键或磁控开关被触发后，上控板发送变化的速 度、坡度信息，适配器暂停正在执行的跑步机服务器发送的跑步程序，通知服务器停止发送 指令；同时发送上控板的指令到下控板，跑步机电机由上控板控制；
[0036] F、监控跑步机服务器：适配器发送心跳信号与跑步机服务器保持连接，实时监控 跑步机服务器发出的信息，如果检测到跑步机服务器发出包含速度、坡度的跑步机控制指 令，适配器屏蔽上控板发送的信息，同时执行跑步机服务器发送跑步程序；
[0037] G、退出程序：跑步机服务器发送退出指令到适配器，适配器停止执行和接收跑步 机服务器发送的信息。
[0038] 对于本领域的技术人员，在不偏离本发明的原理的范围的情况下，对发明的实施 例进行各种修改，以实现本发明所述的功能，都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种电动跑步机物联网适配器，其特征在于：包括壳体、PCB主板、主控微处理器、电 源管理芯片、无线收发模块、天线、比较器、上控板排线插座、下控板排线插座；所述的PCB 主板在所述的壳体内；所述的主控微处理器与该PCB主板对应的总线连接；所述的无线收 发模块通过该PCB主板对应的总线与所述的主控微处理器相连接；所述的电源管理芯片通 过该PCB主板对应的总线与所述的主控微处理器相连接；所述的天线通过该PCB主板对应 的总线与所述的无线收发模块相连接；所述的比较器通过该PCB主板对应的总线与所述的 电源管理芯片相连接；所述的上控板排线插座和下控板排线插座通过该PCB主板对应的总 线与所述的比较器及无线收发模块相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种电动跑步机物联网适配器，其特征在于：所述的主控微 处理器采用的是单片机。
3. 根据权利要求1所述的一种电动跑步机物联网适配器，其特征在于：所述的无线收 发模块采用WiFi无线方式。
4. 根据权利要求1所述的一种电动跑步机物联网适配器，其特征在于：所述的天线采 用的贴片天线。
5. -种电动跑步机物联网适配器程序设计控制方法，其特征在于：控制流程如下： A、 启动适配器：适配器上电，WiFi模块进行设置状态，如果5秒中内没有接收到设置信 息，WiFi模块搜索上次设定的无线路由器；如果5秒中内接收到设置信息，WiFi模块搜索 接本次设定的无线路由器； B、 连接路由器：WiFi模块搜索到无线路由器后，连接路由器，接入物联网，向跑步机 服务器报告跑步机ID，与跑步机服务器保持连接；通过上控板排线接口以及下控板排线接 口，获取并保存跑步机当前状态； C、 执行跑步程序：跑步机服务器发送跑步程序到跑步机适配器，适配器屏蔽上控板发 送的信息，同时执行跑步机服务器发送跑步程序； D、 监控上控板：适配器对上控板发送的信息进行比较判断，如果上控板发送的速度、坡 度信息无变化，则忽略； E、 执行上控板指令：上控板上的按键或磁控开关被触发后，上控板发送变化的速度、坡 度信息，适配器暂停正在执行的跑步机服务器发送的跑步程序，通知服务器停止发送指令； 同时发送上控板的指令到下控板，跑步机电机由上控板控制； F、 监控跑步机服务器：适配器发送心跳信号与跑步机服务器保持连接，实时监控跑步 机服务器发出的信息，如果检测到跑步机服务器发出包含速度、坡度的跑步机控制指令，适 配器屏蔽上控板发送的信息，同时执行跑步机服务器发送跑步程序； G、 退出程序：跑步机服务器发送退出指令到适配器，适配器停止执行和接收跑步机服 务器发送的信息。
【文档编号】A63B24/00GK104056428SQ201310088780
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月20日 优先权日:2013年3月20日
【发明者】毛德伟, 李祥臣, 杨敬暖, 田雪文, 魏传民, 张明辉 申请人:山东省体育科学研究中心, 国家体育总局体育科学研究所, 北京知康优美科技有限公司