CN209400932U - 一种用于控制跑步机运行速度的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于跑步机控制技术领域，提出了一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，包括总线控制器，总线控制器连接有距离检测模块、数据采集模块，距离检测模块包括若干测距传感器，测距传感器通过第一数据收发器与总线控制器连接，数据采集模块包括数据采集控制器及与数据采集控制器连接的压力传感器、振动速度传感器，数据采集控制器通过第二数据收发器与总线控制器连接。本实用新型解决了现有技术中跑步机不能根据人的跑步速度自行调节运行速度的问题。

Description

一种用于控制跑步机运行速度的控制系统

技术领域

本实用新型属于跑步机控制系统技术领域，涉及一种用于控制跑步机运行速度的控制系统。

背景技术

跑步机是家庭及健身房常备的器材，是健身者的最佳选择。目前大多数跑步机智能性、安全性等因素影响着跑步机的发展道路，跑步机启动后跑步带不会立刻运转，需要人为去设定好速度才会有所动作，跑步机控制系统也不能实现根据人在跑步机上的跑步速度自动调节跑步机的运行速度，对运动效果造成一定影响，对使用者造成许多不便。

实用新型内容

本实用新型提出一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，解决了现有技术中跑步机不能根据人的跑步速度自行调节运行速度的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，包括：

总线控制器，所述总线控制器连接有距离检测模块、数据采集模块，所述距离检测模块包括若干测距传感器，所述测距传感器通过第一数据收发器与所述总线控制器连接，

所述数据采集模块包括数据采集控制器及与所述数据采集控制器连接的压力传感器、振动速度传感器，所述数据采集控制器通过第二数据收发器与所述总线控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述总线控制器连接有存储模块，所述存储模块包括与所述总线控制器均连接的SDRAM存储器、EEPROM存储器、总线接口存储器、SD卡存储器。

作为进一步的技术方案，所述总线控制器还连接有数据收发模块，所述数据收发模块连接有设备终端，所述数据收发模块具体为蓝牙通信模块。

作为进一步的技术方案，所述总线控制器连接有显示模块，所述显示模块包括显示器，所述显示器通过显示接口与所述总线控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述总线控制器还连接有按键电路、实时时钟电路、报警电路、语音播报电路及外围电路。

作为进一步的技术方案，所述总线控制器还连接有电源模块，所述电源模块包括电压输入端，所述电压输入端连接有第一电压转换电路、第二电压转换电路，所述第一电压转换电路依次连接有第三电压转换电路、第四电压转换电路，

所述第一电压转换电路与所述压力传感器、所述第一数据收发器、所述第二数据收发器均连接，

所述第二电压转换电路与所述测距传感器连接，

所述第三电压转换电路与所述总线控制器、所述总线接口存储器、所述数据采集控制器、所述SDRAM存储器、所述EEPROM存储器、所述数据收发模块、所述实时时钟电路、所述按键电路、所述SD卡存储器均连接，

所述第四电压转换电路与所述总线控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述总线控制器的具体型号为XC6SLX9-2FTG256C，所述测距传感器的具体型号为SW_LDS50A_1，所述数据采集控制器的具体型号为STM32F103RCT6，所述SDRAM存储器的具体型号为HY57V2562GTR，所述EEPROM存储器的具体型号为24LC04，所述总线接口存储器的具体型号为M25P16-VMN3PB，所述蓝牙通信模块的具体型号为NRF51422，所述第一数据收发器的具体型号、所述第二数据收发器的具体型号的具体型号均为MAX232。

本实用新型使用原理及有益效果为：

1、本实用新型中的距离检测模块用以检测跑步机上的使用者在跑步时距跑步机前端的距离及使用者的身高，并能通过身高确定该身高下的标准步长，测距传感器将检测到的相关数据通过第一数据收发器传输至总线控制器，总线控制器接收到使用者的相关数据信息；

数据采集模块包括数据采集控制器及与数据采集控制器连接的压力传感器、振动速度传感器，压力传感器设置有若干个，分别设置在跑步机的底部，当使用者在跑步机上跑步时，压力传感器检测到跑步过程中压力值的变化，从而得到使用者在跑步机上的跑步频率；振动速度传感器检测到使用者跑步时的振动频率，从而得到使用者在跑步机上的跑步频率，与压力传感器得到的跑步频率相结合，得出的跑步频率更加准确，并将其传输至数据采集控制器，数据采集传感器再将接收到的数据传输至总线控制器，总线控制器根据使用者的跑步频率与标准步长得出使用者的跑步速度，并对跑步机的运行速度进行调控。

2、本实用新型中的遮挡检测模块包括遮挡检测控制器及与遮挡检测控制器连接的遮挡检测传感器，遮挡检测传感器会检测到周期性遮挡区域，从中确定使用者的跑步频率，并得出该频率下摆动的前后最大位移，从而得出使用者在跑步机上的位移，并将位移数据传输至总线控制器，总线控制器根据接收的数据对跑步机的运行速度进行调节，进一步保证了对跑步机运行速度调节的准确性与可靠性。

3、本实用新型中的的总线控制器还连接有数据收发模块，数据收发模块连接有设备终端，数据收发模块具体为蓝牙通信模块，设备终端具体为市面上的心率带或心率手环，用以监测运动过程中使用者在跑步过程中的心率数据，实现全程监测，数据准确，使用方便。

4、本实用新型中的总线控制器连接有显示模块，用以显示运动过程中的各项参数，使用者了解运动状况更加方便、直观，按键电路用来进行手动调节，与自动调节相结合，调节方式更全面，适合更多的使用者使用，报警电路在跑步机运行状况异常时，会发出警报，警示使用者。

5、本实用新型中的的电源模块包括电压输入端，电压输入端连接有第一电压转换电路、第二电压转换电路，第一电压转换电路依次连接有第三电压转换电路、第四电压转换电路，通过转换为不同的电压值，以满足为系统中不同模块供电的需求，保证本实用新型中的控制系统可以可靠运行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型中总线控制器的电路原理图；

图2为本实用新型中实时时钟电路的电路原理图；

图3为本实用新型中距离检测模块的电路原理图；

图4为本实用新型中遮挡检测模块的电路原理图；

图5为本实用新型中遮挡检测传感器的电路原理图；

图6为本实用新型中数据采集模块的电路原理图；

图7为本实用新型中存储模块的电路原理图；

图8为本实用新型中数据收发模块的电路原理图；

图9为本实用新型中显示模块的电路原理图；

图10为本实用新型中语音播报电路的电路原理图；

图11为本实用新型中电源模块的电路原理图；

图12为本实用新型的原理框图；

图中：1-总线控制器，2-距离检测模块，21-测距传感器，22-第一数据收发器，3-遮挡检测模块，31-遮挡检测控制器，32-遮挡检测传感器，321-信号发射元件，322-信号接收元件，323-驱动电路，33-第三数据收发器，4-数据采集模块，41-数据采集控制器，42-压力传感器，43-振动速度传感器，44-第二数据收发器，5-存储模块，51-SDRAM存储器，52-EEPROM存储器，53-总线接口存储器，54-SD卡存储器，6-数据收发模块，7-设备终端，8-显示模块，81-显示器，82-显示接口，9-按键电路，10-实时时钟电路，11-报警电路，12-语音播报电路，13-外围电路，14-电源模块，141-电压输入端，142-第一电压转换电路，143-第二电压转换电路，144-第三电压转换电路，145-第四电压转换电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～12所示，本实用新型提出的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，包括：进一步，

总线控制器1，总线控制器1连接有距离检测模块2、遮挡检测模块3、数据采集模块4，距离检测模块2包括若干测距传感器21，测距传感器21通过第一数据收发器22与总线控制器1连接，

数据采集模块4包括数据采集控制器41及与数据采集控制器41连接的压力传感器42、振动速度传感器43，数据采集控制器41通过第二数据收发器44与总线控制器1连接。

本实用新型中的距离检测模块2用以检测跑步机上的使用者在跑步时距跑步机前端的距离及使用者的身高，并能通过身高确定该身高下的标准步长，测距传感器21将检测到的相关数据通过第一数据收发器22传输至总线控制器1，总线控制器1接收到使用者的相关数据信息；

数据采集模块4包括数据采集控制器41及与数据采集控制器41连接的压力传感器42、振动速度传感器43，压力传感器42设置有若干个，分别设置在跑步机的底部，当使用者在跑步机上跑步时，压力传感器42检测到跑步过程中压力值的变化，从而得到使用者在跑步机上的跑步频率；振动速度传感器43检测到使用者跑步时的振动频率，从而得到使用者在跑步机上的跑步频率，与压力传感器42得到的跑步频率相结合，得出的跑步频率更加准确，并将其传输至数据采集控制器41，数据采集传感器41再将接收到的数据传输至总线控制器1，总线控制器1根据使用者的跑步频率与标准步长得出使用者的跑步速度，并对跑步机的运行速度进行调控。

进一步，遮挡检测模块3包括遮挡检测控制器31及与遮挡检测控制器31连接的遮挡检测传感器32，遮挡检测控制器31通过第三数据收发器33与总线控制器1连接，

遮挡检测传感器32包括信号发射元件321、信号接收元件322，信号接收元件322与遮挡检测控制器31连接，信号发射元件321通过驱动电路323与遮挡检测控制器31连接。

本实用新型中的遮挡检测模块3包括遮挡检测控制器31及与遮挡检测控制器31连接的遮挡检测传感器32，遮挡检测传感器32会检测到周期性遮挡区域，从中确定使用者的跑步频率，并得出该频率下摆动的前后最大位移，从而得出使用者在跑步机上的位移，并将位移数据传输至总线控制器1，总线控制器1根据接收的数据对跑步机的运行速度进行调节，进一步保证了对跑步机运行速度调节的准确性与可靠性。

进一步，总线控制器1连接有存储模块5，存储模块5包括与总线控制器1均连接的SDRAM存储器51、EEPROM存储器52、总线接口存储器53、SD卡存储器54。

进一步，总线控制器1还连接有数据收发模块6，数据收发模块6连接有设备终端7，数据收发模块6具体为蓝牙通信模块。

本实用新型中的的总线控制器1还连接有数据收发模块6，数据收发模块6连接有设备终端7，数据收发模块6具体为蓝牙通信模块，设备终端7具体为市面上的心率带或心率手环，用以监测运动过程中使用者在跑步过程中的心率数据，实现全程监测，数据准确，使用方便。

进一步，总线控制器1连接有显示模块8，显示模块8包括显示器81，显示器81通过显示接口82与总线控制器1连接。

进一步，总线控制器1还连接有按键电路9、实时时钟电路10、报警电路11、语音播报电路12及外围电路13。

本实用新型中的总线控制器1连接有显示模块8，用以显示运动过程中的各项参数，使用者了解运动状况更加方便、直观，按键电路9用来进行手动调节，与自动调节相结合，调节方式更全面，适合更多的使用者使用，报警电路11在跑步机运行状况异常时，会发出警报，警示使用者。

进一步，总线控制器1还连接有电源模块14，电源模块14包括电压输入端141，电压输入端141连接有第一电压转换电路142、第二电压转换电路143，第一电压转换电路142依次连接有第三电压转换电路144、第四电压转换电路145，

第一电压转换电路142与压力传感器42、第一数据收发器22、第二数据收发器44、第三数据收发器33、驱动电路323、信号接收元件322均连接，

第二电压转换电路143与测距传感器21连接，

第三电压转换电路144与总线控制器1、总线接口存储器53、数据采集控制器41、遮挡检测控制器31、信号发射元件321、SDRAM存储器51、EEPROM存储器52、数据收发模块6、实时时钟电路10、按键电路9、SD卡存储器54均连接，

第四电压转换电路145与总线控制器1连接。

本实用新型中的的电源模块14包括电压输入端141，电压输入端141连接有第一电压转换电路142、第二电压转换电路143，第一电压转换电路142依次连接有第三电压转换电路144、第四电压转换电路145，通过转换为不同的电压值，以满足为系统中不同模块供电的需求，保证本实用新型中的控制系统可以可靠运行。

进一步，总线控制器1的具体型号为XC6SLX9-2FTG256C，测距传感器21的具体型号为SW_LDS50A_1，数据采集控制器41的具体型号为STM32F103RCT6，遮挡检测控制器31的具体型号为STM32F103RCT6，SDRAM存储器51的具体型号为HY57V2562GTR，EEPROM存储器52的具体型号为24LC04，总线接口存储器53的具体型号为M25P16-VMN3PB，蓝牙通信模块的具体型号为NRF51422，第一数据收发器22的具体型号、第二数据收发器44的具体型号、第三数据收发器33的具体型号均为MAX232。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，包括总线控制器(1)，所述总线控制器(1)连接有距离检测模块(2)、数据采集模块(4)，所述距离检测模块(2)包括若干测距传感器(21)，所述测距传感器(21)通过第一数据收发器(22)与所述总线控制器(1)连接，

所述数据采集模块(4)包括数据采集控制器(41)及与所述数据采集控制器(41)连接的压力传感器(42)、振动速度传感器(43)，所述数据采集控制器(41)通过第二数据收发器(44)与所述总线控制器(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，所述总线控制器(1)连接有存储模块(5)，所述存储模块(5)包括与所述总线控制器(1)均连接的SDRAM存储器(51)、EEPROM存储器(52)、总线接口存储器(53)、SD卡存储器(54)。

3.根据权利要求2所述的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，所述总线控制器(1)还连接有数据收发模块(6)，所述数据收发模块(6)连接有设备终端(7)，所述数据收发模块(6)具体为蓝牙通信模块。

4.根据权利要求3所述的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，所述总线控制器(1)连接有显示模块(8)，所述显示模块(8)包括显示器(81)，所述显示器(81)通过显示接口(82)与所述总线控制器(1)连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，所述总线控制器(1)还连接有按键电路(9)、实时时钟电路(10)、报警电路(11)、语音播报电路(12)及外围电路(13)。

6.根据权利要求5所述的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，所述总线控制器(1)还连接有电源模块(14)，所述电源模块(14)包括电压输入端(141)，所述电压输入端(141)连接有第一电压转换电路(142)、第二电压转换电路(143)，所述第一电压转换电路(142)依次连接有第三电压转换电路(144)、第四电压转换电路(145)，

所述第一电压转换电路(142)与所述压力传感器(42)、所述第一数据收发器(22)、所述第二数据收发器(44)均连接，

所述第二电压转换电路(143)与所述测距传感器(21)连接，

所述第三电压转换电路(144)与所述总线控制器(1)、所述总线接口存储器(53)、所述数据采集控制器(41)、所述SDRAM存储器(51)、所述EEPROM存储器(52)、所述数据收发模块(6)、所述实时时钟电路(10)、所述按键电路(9)、所述SD卡存储器(54)均连接，

所述第四电压转换电路(145)与所述总线控制器(1)连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于控制跑步机运行速度的控制系统，其特征在于，所述总线控制器(1)的具体型号为XC6SLX9-2FTG256C，所述测距传感器(21)的具体型号为SW_LDS50A_1，所述数据采集控制器(41)的具体型号为STM32F103RCT6，所述SDRAM存储器(51)的具体型号为HY57V2562GTR，所述EEPROM存储器(52)的具体型号为24LC04，所述总线接口存储器(53)的具体型号为M25P16-VMN3PB，所述蓝牙通信模块的具体型号为NRF51422，所述第一数据收发器(22)的具体型号、所述第二数据收发器(44)的具体型号的具体型号均为MAX232。