用于电动跑步机的智能计步系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于电动跑步机的智能计步系统，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。数据采集电路采集到的电机电流数据，输送至MCU1数据处理电路进行数据处理，再由MCU2步数计算电路进行步数计算，最后输出给显示单元，完成智能计步功能。本实用新型采用专用电路设计，具有以下优点：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。2、结构简单。不需要将传感器安装在特定的机械位置。3、成本低。只增加霍尔传感器，以及相应的程序配合。
【专利说明】用于电动跑步机的智能计步系统
【技术领域】
[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】。【背景技术】
[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。
[0003]传统的计步方法有以下几种:(I)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。
【发明内容】
[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。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:
[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。
[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，MCUl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。
[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MCUl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。
[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。
[0010]所述MCUl数据处理电路包含MCU芯片及其外围电路；所述MCUl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。
[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 ;外围电路包括芳路电各，限流电阻，晶振。
[0012]本实用新型采用专用电路设计，具有以下优点:
[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。
[0014]2、结构简单。不需要将传感器安装在特定的机械位置。
[0015]3、成本低。只增加霍尔传感器，以及相应的程序配合。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构框图。
[0017]图2是本实用新型的电路图。
[0018]图3是本实用新型的流程图。
【具体实施方式】
[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。
[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MCUl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。
[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MCUl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103。
[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。
[0023]采样及驱动电路1011，包括霍尔电流传感器Yl，驱动三极管VFl、VF2等元件。Yl采用美国H0UNYWELL的霍尔电流传感器，其参数为:50A、±4V。
[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。
[0025]整流滤波电路1013，包括整流桥VDl及滤波电容Cl、C2等元件，为电机提供驱动电源。
[0026]作为用于进行数据处理的MCUl数据处理电路102，包括MCU芯片IC1，ICl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。MCUl电路用于对采集数据的A/D转换。
[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Rl3-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。
[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I ;小于设定值，步数不变；5、进入下一次扫描，扫描周期20ms。
[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。
【权利要求】
1.一种用于电动跑步机的智能计步系统，其特征在于它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MCUl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，数据采集电路采集到的电机电流数据，输送至MCUl数据处理电路进行数据处理，再由MCU2步数计算电路进行步数计算，最后输出给显示单元，完成智能计步功能。
2.根据权利要求1所述的智能计步系统，其特征在于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。
3.根据权利要求1所述的智能计步系统，其特征在于所述MCUl数据处理电路包含MCU芯片及其外围电路。
4.根据权利要求3所述的智能计步系统，其特征在于所述MCUl数据处理电路包含的MCU芯片型号为ATMEGA8，其外围电路包括旁路电容，晶振，隔离接口电路。
5.根据权利要求1所述的智能计步系统，其特征在于所述MCU2步数计算电路包含MCU芯片及外围电路。
6.根据权利要求5所述的智能计步系统，其特征在于所述MCU2步数计算电路包含的MCU芯片型号为ATMEGA32，其外围电路包括旁路电容，限流电阻，晶振。
7.根据权利要求2所述的智能计步系统，其特征在于所述采样及驱动电路采用闭环霍尔传感器作为电流采集器件。
【文档编号】A63B71/06GK203803082SQ201420085472
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】丁利荣, 刘圣洪, 赵景峰 申请人:青岛英派斯健康科技有限公司