CN109489684A - 一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，包括数据处理系统，所述数据处理系统包括单片机控制模块、电源管理模块、指南针模块、温度传感器模块、加速度检测模块、气压检测模块、定位模块、操作模块、时钟模块、显示屏；其中，所述单片机控制模块分别与定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述单片机控制模块的输出端与显示屏电性连接，所述单片机控制模块采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，为Cortex‑M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz。本发明骑行时可以作为码表为骑行者提供运动数据，平常生活中可以取下作为腕表使用，可以提供外界信息如气压温度等信息。
Description
技术领域
本发明涉及多功能骑行码表技术领域，具体为一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表。
背景技术
我国是自行车大国，近乎每个家庭都会有，但是同时单车在当代也不仅仅是作为一种代步工具，而是随着大众体育市场的爆发，骑行运动已经成为一项既健康又环保的时尚休闲运动。同时，在这个科技时代，人们对于骑行装备的要求也越来越高，从自行车、头盔等护具都朝着更高科技的趋势发展，骑行码表也不例外，原先单一的计速功能已不能满足骑行者的需求，为此本人想设计出一款具有多功能的码表（计速、海拔、温度、心率、时间、紫外线值、大气压、指南针等功能）以满足人们日益增长的需求。
由于需求旺盛，无论是国内要是国外，其消费市场都是巨大的。据上海体育学院曾发布的《中国自行车运动产业发展报告》显示，中国骑行人数在1亿以上，其中自行车爱好者大约有600万人，而人均自行车车消费为1500元，人均零配件消费1200元。撇开个人购买的市场，现今ofo、摩拜单车，bluegogo等共享单车风行，如若可以与这些商家合作推广将其嵌入车体内，市场前景也同样广阔。国内外的企业如佳明、西格玛、黑鸟单车也都在此领域开拓。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，包括数据处理系统，所述数据处理系统包括单片机控制模块、电源管理模块、指南针模块、温度传感器模块、加速度检测模块、气压检测模块、定位模块、操作模块、时钟模块、显示屏；
其中，所述单片机控制模块分别与定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述单片机控制模块的输出端与显示屏电性连接，所述单片机控制模块采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，为Cortex-M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz，所述定位模块采用GPS模块，采用NEOUBLOX，通过显示屏可显示GPS信息，包括：纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、可见卫星数等信息，所述单片机控制模块的UART模块与其通信；
其中，所述电源管理模块分别与显示屏、定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述电源管理是整个系统的动力保障，可靠、稳定的电源是系统持续运行的必备条件，目前打算由合适电压的可充电锂电池为整个系统供电，运用DC-DC电压变换原理，得到需要的电压；
其中，所述操作模块的输出端与单片机控制模块的输入端电性连接，所述操作模块采用键盘，用于输入数据或作出选择项。
优选的，紫外线检测模块，所述紫外线检测模块采用UV紫外线模块，用于获得当前所处位置的紫外线强度以供使用者参考。
优选的，所述指南针模块采用HMC5883三轴电子指南针模块，通过IIC与单片机控制模块通信获得与地磁场的偏差角度从而获得当前的前进方向。
优选的，心率检测模块，所述心率检测模块采用心率传感器，用于实时测量心率。
优选的，所述温度传感器模块采用DS18B20温度传感器模块，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。
优选的，所述加速度检测模块采用MPU_6050模块，用于计算在GPS信号丢失时的骑行速度。通过IIC与单片机控制模块进行相连。
优选的，所述气压检测模块采用BMP085气压模块，既能提供气压参数，也可结合温度近似推导出当前所处的海拔高度，通过IIC与单片机控制模块进行相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的实物既具备市场上普通骑行码表的功能，如计速，同时总的造价也不会像高端产品那样让人望而却步，价格亲民，但却丝毫不影响其丰富的实用功能：温度、海拔、紫外线值、心率等应有尽有，是一款非常适合大众的不可多得的好产品，装置采用了飞思卡尔公司的K60系列芯片，可靠性高，搭配以各类实用的传感器件，使用灵活、功能丰富、安装方便、实用性高，可以为骑行客带来全新的骑行体验，满足了市场上自行车运动的测速需求，具有较好的市场前景和推广价值，同时平常生活中可以当做腕表，提供实时数据如温度气压时间等，打破了常规真正做到了一物多用。
附图说明
图1为本发明一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表原理流程图；
图2为本发明一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表程序设计流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，包括数据处理系统，所述数据处理系统包括单片机控制模块、电源管理模块、指南针模块、温度传感器模块、加速度检测模块、气压检测模块、定位模块、操作模块、时钟模块、显示屏；
其中，所述单片机控制模块分别与定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述单片机控制模块的输出端与显示屏电性连接，所述单片机控制模块采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，为Cortex-M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz，作为系统的的核心模块，主要是将传传感器检测的信号与其他模块相互协调，在所编写的程序基础上，给予工作模块（如显示屏）控制信号，根据实际情况作出相应动作（显示相关信息），所述定位模块采用GPS模块，采用NEO UBLOX，通过显示屏可显示GPS信息，包括：纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、可见卫星数等信息，所述单片机控制模块的UART模块与其通信；
其中，所述电源管理模块分别与显示屏、定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述电源管理是整个系统的动力保障，可靠、稳定的电源是系统持续运行的必备条件，目前打算由合适电压的可充电锂电池为整个系统供电，运用DC-DC电压变换原理，得到需要的电压；
其中，所述操作模块的输出端与单片机控制模块的输入端电性连接，所述操作模块采用键盘，用于输入数据或作出选择项。
其中，紫外线检测模块，所述紫外线检测模块采用UV紫外线模块，用于获得当前所处位置的紫外线强度以供使用者参考。
其中，所述指南针模块采用HMC5883三轴电子指南针模块，通过IIC与单片机控制模块通信获得与地磁场的偏差角度从而获得当前的前进方向。
其中，心率检测模块，所述心率检测模块采用心率传感器，用于实时测量心率。
其中，所述温度传感器模块采用DS18B20温度传感器模块，为美国一半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。
其中，所述加速度检测模块采用MPU_6050模块，MPU_6050为全球首例整合性6轴运动处理组件，在这里主要用于测量加速度，用于计算在GPS信号丢失时的骑行速度，通过IIC与单片机控制模块进行相连。
其中，所述气压检测模块采用BMP085气压模块，使用范围在300~1100hpa（海拔-500米~9000米），既能提供气压参数，也可结合温度近似推导出当前所处的海拔高度，通过IIC与单片机控制模块进行相连。
工作原理：系统程序设计，步骤一：初始化各个模块；步骤二：判断键盘的值；步骤三：根据键盘的值决定相关模块工作以及显示内容或做出选择项；步骤四：结束一轮循环，转2展开下一轮循环；通过外设装置将信息传输至指南针模块，通过指南针模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示当前的骑行方向；通过外设装置将信息传输至温度传感器模块，通过温度传感器模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示当前所处位置的温度；通过外设装置将信息传输至气压检测模块，通过气压检测模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示当前所处位置的海拔，同时测量并显示当前所处位置的大气压值；；通过外设装置将信息传输至定位模块，通过定位模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示当前所处位置的经纬度；通过外设装置将信息传输至紫外线检测模块，通过紫外线检测模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示当前所处位置的紫外线值；通过时钟模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏实时时间；通过外设装置将信息传输至加速度检测模块，通过加速度检测模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示速度以及加速度；通过外设装置将信息传输至心率检测模块，通过心率检测模块将信息传输至单片机控制模块测量并将信息传输至显示屏显示心率，采用主控芯片，编写程序装入其中，利用外设采集到的信息，通过不同的通信机制将所采集的信息提供给主控芯片，经过主控芯片处理后将信息在反馈到显示屏上以供用户参考。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，包括数据处理系统，其特征在于：所述数据处理系统包括单片机控制模块、电源管理模块、指南针模块、温度传感器模块、加速度检测模块、气压检测模块、定位模块、操作模块、时钟模块、显示屏；
其中，所述单片机控制模块分别与定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述单片机控制模块的输出端与显示屏电性连接，所述单片机控制模块采用MK60DN521VLL10作为主控芯片，为Cortex-M4内核结构，具有512KB程序闪存，100pin，最大CPU频率为100MHz，所述定位模块采用GPS模块，采用NEOUBLOX，通过显示屏可显示GPS信息，包括：纬度、高度、速度、用于定位的卫星数、可见卫星数等信息，所述单片机控制模块的UART模块与其通信；
其中，所述电源管理模块分别与显示屏、定位模块、指南针模块、加速度检测模块、时钟模块、温度传感器模块、气压检测模块之间电性连接，所述电源管理是整个系统的动力保障，可靠、稳定的电源是系统持续运行的必备条件，目前打算由合适电压的可充电锂电池为整个系统供电，运用DC-DC电压变换原理，得到需要的电压；
其中，所述操作模块的输出端与单片机控制模块的输入端电性连接，所述操作模块采用键盘，用于输入数据或作出选择项。
2.根据权利要求1所述的一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，其特征在于，还包括：
紫外线检测模块，所述紫外线检测模块采用UV紫外线模块，用于获得当前所处位置的紫外线强度以供使用者参考。
3.根据权利要求1所述的一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，其特征在于：所述指南针模块采用HMC5883三轴电子指南针模块，通过IIC与单片机控制模块通信获得与地磁场的偏差角度从而获得当前的前进方向。
4.根据权利要求1所述的一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，其特征在于，还包括：
心率检测模块，所述心率检测模块采用心率传感器，用于实时测量心率。
5.根据权利要求1所述的一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，其特征在于：所述温度传感器模块采用DS18B20温度传感器模块，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。
6.根据权利要求1所述的一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，其特征在于：所述加速度检测模块采用MPU_6050模块，用于计算在GPS信号丢失时的骑行速度,通过IIC与单片机控制模块进行相连。
7.根据权利要求1所述的一种基于云端大数据处理的多功能骑行码表，其特征在于：所述气压检测模块采用BMP085气压模块，既能提供气压参数，也可结合温度近似推导出当前所处的海拔高度，通过IIC与单片机控制模块进行相连。
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