[發明專利]一種電動跑步機的速度控制系統

在審

• 申請號: 201711434500.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108096773A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 方庭榮
• 申請（專利權）人: 寧波景安信息技術有限公司
• 主分類號: A63B22/02
• 分類號: A63B22/02;A63B24/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種電動跑步機的速度控制系統，包括了上位機和下位機，上位機通過信號線與下位機相連，所述下位機包括了單片機，所述單片機作為下位機的核心控制部件；測量裝置，所述測量裝置能向單片機輸入開關量信息；有刷直流電機，所述有刷直流電機能接收由單片機輸出的PWM信息并向測量裝置提供電能；直流電機，所述直流電機也能接收由單片機輸出的PWM信息并向跑步機提供電能；比例積分調節器，所述比例積分調節器用于監測有刷直流電機的轉速信息并將該轉速信息通過編碼器輸入至單片機中；還有保護裝置，與直流電機和有刷直流電機耦接，用于監測直流電機和有刷直流電機的電流值，當電流值超過額定上限時，所述保護裝置能輸入保護信號至單片機中。

技術領域

本發明涉及跑步機技術領域，特別是涉及一種電動跑步機的速度控制系統。

背景技術

現有技術中的跑步機，其速度控制一般是通過鍛煉者根據自己的需求手動輸入的，具體的，當開啟跑步機的電源開關后，由鍛煉者在交互界面中輸入自己所需要的速度值，當需要調節速度值時，也是由鍛煉者在跑步機的屏幕上輸入命令進行更改，這種速度控制方式較為死板，一旦跑步者長時間奔跑后，如果不及時調整跑步機的速度，容易造成跑步者跟不上跑步機的速度甚至因此而摔倒。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種能根據跑步者的跑步速度進行自我調節的電動跑步機的速度控制系統。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種電動跑步機的速度控制系統，包括了上位機和下位機，所述上位機為PC端，上位機通過信號線與下位機相連，所述下位機包括了

單片機，所述單片機作為下位機的核心控制部件；

測量裝置，所述測量裝置能向單片機輸入開關量信息；

有刷直流電機，所述有刷直流電機能接收由單片機輸出的PWM信息并向測量裝置提供電能；

直流電機，所述直流電機也能接收由單片機輸出的PWM信息并向跑步機提供電能；

比例積分調節器，所述比例積分調節器用于監測有刷直流電機的轉速信息并將該轉速信息通過編碼器輸入至單片機中；

還有保護裝置，與直流電機和有刷直流電機耦接，用于監測直流電機和有刷直流電機的電流值，當電流值超過額定上限時，所述保護裝置能輸入保護信號至單片機中。

作為本發明的優選，所述單片機通過信號線將保護信號傳遞給上位機，所述上位機能發送緊急停止指令反饋給單片機。

作為本發明的具體技術方案，所述單片機能將轉速信息傳遞給上位機，上位機根據轉速信息發送電壓轉換信號反饋給單片機。

作為本發明的改進，所述單片機型號為PIC16F873。

作為本發明的進一步改進，所述上位機用于轉換轉速信息和電壓轉換信號的公式為

Y＝KPe(t)+KI∫e(t)dt

式中：

Y為比例積分調節器的輸出幅度，該輸出幅度等于電壓的調整幅度；

KP為比例系數，為定值；

KI為有刷直流電機的轉速；

e(t)為調節器的輸入，一般為偏差值1-5區間。

與現有技術相比，本發明的優點在于：采用單片機代替純模擬電路構成直流有刷電動機轉速的控制系統。采用比例和積分調節器算法，效率高、電路簡單、成本低、升級方便，具有過流、堵轉、安全保護功能，同時可以獲得運行噪聲小、速度和扭矩控制精度高等優點。

附圖說明