基于FreeRTOS的嵌入式智能騎行臺
2022年電子技術應用第2期
禹鑫燚，趙嘉楠，應皓哲，歐林林，馮遠靜
浙江工業大學 信息工程學院，浙江 杭州310023
摘要： 為了解決傳統的非智能騎行臺功能單一，不能與騎行臺客戶端進行數據交互，且阻力調節不均勻，騎行體驗一般等問題，設計了基于FreeRTOS實時操作系統的嵌入式智能騎行臺。騎行阻力的設計方案選用磁阻式，目的在于降低噪聲，提高騎行體驗。硬件電路方面根據系統的功能需要設計了主控模塊、電源模塊、速度測算模塊以及磁阻控制模塊。程序設計部分包括藍牙通信、ANT+通信、速度計算、功率擬合、休眠與喚醒以及磁阻控制等功能程序。最后，制作實驗裝置對系統的無線通信功能、擋位控制功能、騎行臺客戶端適配功能等進行測試。實驗結果表明，測試效果良好，系統具有較好的實時性和較高的可靠性，滿足預設的功能需求。
中圖分類號： TN709
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211972
中文引用格式： 禹鑫燚，趙嘉楠，應皓哲，等. 基于FreeRTOS的嵌入式智能騎行臺[J].電子技術應用，2022，48(2)：84-90.
英文引用格式： Yu Xinyi，Zhao Jianan，Ying Haozhe，et al. Embedded intelligent riding platform based on FreeRTOS[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：84-90.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211972
中文引用格式： 禹鑫燚，趙嘉楠，應皓哲，等. 基于FreeRTOS的嵌入式智能騎行臺[J].電子技術應用，2022，48(2)：84-90.
英文引用格式： Yu Xinyi，Zhao Jianan，Ying Haozhe，et al. Embedded intelligent riding platform based on FreeRTOS[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：84-90.
Embedded intelligent riding platform based on FreeRTOS
Yu Xinyi，Zhao Jianan，Ying Haozhe，Ou Linlin，Feng Yuanjing
College of Information Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310023，China
Abstract： In order to solve the problems of the traditional non-intelligent cycling platform with single function, no data interaction with the cycling platform client, uneven resistance adjustment, general riding experience, an embedded intelligent riding platform based on FreeRTOS real-time operating system is designed. The design scheme of riding resistance selects the magnetoresistive type, which aims to reduce the noise and improve the riding experience. In terms of hardware circuit, the main control module, power supply module, speed measurement module and magnetoresistance control module are designed according to the functional needs of the system. The program design part includes Bluetooth communication, ANT+ communication, speed calculation, power fitting, sleep and wake-up, and magnetoresistance control. Finally, an experimental device is made to test the wireless communication function, gear control function, and client adaptation function of the riding platform. The experimental results show that, the system has good real-time performance and high reliability, which can meet the preset functional requirements.
Key words : riding platform；FreeRTOS；magnetoresistive type；wireless communication；Bluetooth
0 引言
室內騎行[1]運動作為一項常規的室內健身活動，配合使用騎行臺，可滿足人們對于日常自行車騎行運動的需要。
騎行臺是一種附帶阻尼系統的騎行訓練設備，可將室外的騎行運動轉移到室內進行，通過騎行者消耗自身的體力來達到健身的目的，是一種常規的有氧健身器材。現在市面上的騎行臺，根據智能程度可分為智能型騎行臺和非智能型騎行臺；按照阻尼系統的劃分，可分為重力阻式騎行臺、磁阻式騎行臺、風阻式騎行臺以及液阻式騎行臺[2]等。
因為國外自行車運動的普及、參與程度高，所以誕生了一大批家喻戶曉的騎行臺品牌，如德國品牌Elite、美國品牌Kinetic、荷蘭品牌Tacx等。國外主要有滾筒式騎行臺、液阻式騎行臺、磁阻式騎行臺等種類。比如Tacx的Galaxia-T1100[3]滾筒式騎行臺，Cycleops的Fuild 2[4]液阻式騎行臺等。
和國外相比較，國內對騎行臺的研究開發起步比較晚，目前有青島邁金、杭州優趣體育等少數公司在推出自己的騎行臺產品。例如，邁金的 T300[5]直驅式磁阻騎行臺，優趣體育的U5 SMART[6]智能騎行臺等。
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作者信息：
禹鑫燚，趙嘉楠，應皓哲，歐林林，馮遠靜
(浙江工業大學 信息工程學院，浙江 杭州310023)
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