專利名稱：智能訓(xùn)練器及其控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種健身器材，特別是一種融訓(xùn)練、健身和發(fā)電為一體的智能 型訓(xùn)練器及其控制電路，具體來說是在智能化控制的基礎(chǔ)上增加發(fā)電功能，使
運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)能量得到有效利用；控制器中設(shè)置多種健身模式，適應(yīng)各種人群 的需要，并可對(duì)人的體能素質(zhì)進(jìn)行評(píng)定，也可對(duì)一些疾病進(jìn)行健康調(diào)理。
背景技術(shù)：
目前，從訓(xùn)練工作原理上來說，國內(nèi)外存在三大類，即機(jī)械摩擦式、磁 控式或渦流式、自發(fā)電式。機(jī)械摩擦式和磁控式健身車是一種功能比較單一的 純健身器械，這兩類健身車使運(yùn)動(dòng)者在運(yùn)動(dòng)過程中逐漸消耗自身的能量。
機(jī)械摩擦式是運(yùn)動(dòng)者通過腳踏，經(jīng)皮帶輪傳遞給一個(gè)大的慣性輪，慣性輪 進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，加上一個(gè)摩擦系統(tǒng)，形成負(fù)栽。調(diào)解摩擦力的大小，使運(yùn)動(dòng)者 在運(yùn)動(dòng)過程中達(dá)到鍛煉的目的。其優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，適合大 批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)是功能單一，感覺不好，款式陳舊。
磁控式(渦流式)健身車分為兩種形式，即7JC磁磁控式和電磁磁控式。永
磁磁控式是運(yùn)動(dòng)者通過腳踏，經(jīng)皮帶輪傳遞給一個(gè)大的鋼性輪進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)。 在大的鋼性輪外面設(shè)置永磁體，鋼性輪切割磁力線，產(chǎn)生渦流，形成負(fù)栽。通 過調(diào)節(jié)永磁體與鋼性輪之間的間隙來調(diào)節(jié)阻力的大小。其優(yōu)點(diǎn)是制造成本低， 無噪音，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是加工精度要求高，功能單一。電磁磁控式是運(yùn)動(dòng)者通 ，踏，經(jīng)皮帶輪傳遞給一個(gè)大的渦流片作圓周運(yùn)動(dòng)。在渦流片的兩面設(shè)置電 磁線圈，通過調(diào)節(jié)電磁線團(tuán)的電流來調(diào)節(jié)阻力的大小，從而使運(yùn)動(dòng)者在運(yùn)動(dòng)過 程中達(dá)到鍛煉的目的。其優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，重量輕，無噪音，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn) 是加工難度較大，需要外接電源，消耗電能，技術(shù)含量偏低。自發(fā)電式是運(yùn)動(dòng)者通過腳踏，經(jīng)皮帶輪帶動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，從而發(fā)出電能， 通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)負(fù)載大小來調(diào)節(jié)阻力的大小，從而使運(yùn)動(dòng)者在運(yùn)動(dòng)過程中達(dá) 到鍛煉的目的。其優(yōu)點(diǎn)是功能多樣，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，已成為當(dāng)前市場(chǎng)的主流。
例如200520000625. 4實(shí)用新型專利所提供的新型的健身車/>開了以下技 術(shù)內(nèi)容包括車架、扶手、顯示板、車坐、腳踏機(jī)構(gòu)和負(fù)栽，扶手和車坐分別 連接在車架的上部前后位置，顯示板安裝在扶手上，腳踏機(jī)構(gòu)安裝在車架的下 部并通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與負(fù)載傳動(dòng)連接，其特征在于所述的負(fù)載為發(fā)電機(jī)及連接 在其輸出端的電氣負(fù)載和蓄電池。該實(shí)用新型的彩色液晶顯示器通過其驅(qū)動(dòng)電 路和控制器的控制，可以顯示各種與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的彩色圖案和數(shù)據(jù)，大大提高了 其使用功能和趣味性；本專利的運(yùn)動(dòng)平衡裝置的位置傳感器發(fā)出脈沖信號(hào)，此 信號(hào)傳遞到控制器，經(jīng)其計(jì)算處理，判斷轉(zhuǎn)速、位置及轉(zhuǎn)向，并用此來調(diào)節(jié)負(fù) 載大小，使使用者感覺用力均勻和舒適；本專利的發(fā)電機(jī)、蓄電池、整流器和 逆變器能把人運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為直流或交流電能儲(chǔ)存或向外部輸出供用電 器使用。該專利對(duì)于運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)情況通過傳感器進(jìn)行檢測(cè)，并通過顯示器顯 示運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，但不能對(duì)不同運(yùn)動(dòng)者的身體情況提供合理的運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)。
專利號(hào)97108467.X公開了一種多功能智能健身器，含有健身器主體(l)和 心率傳感器(3);其特征是在健身器主體(1)上及其相對(duì)應(yīng)的積械運(yùn)動(dòng)部分對(duì)應(yīng) 設(shè)有速度傳感器定塊(6)和動(dòng)塊(5);速度傳感器(5) (6)與心率傳感器(3)的電信 號(hào)與設(shè)在健身器主體(1)上的健身控制盤(2)內(nèi)的健身運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理電路相連； 健身運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理電路是由心率、速度信號(hào)濾波、放大、整形電路、鍵盤電路、 電源電路、CPU微處理器及其程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、時(shí)鐘、譯碼、邏輯控 制電路、圖像產(chǎn)生電路及射頻調(diào)制電路組成；另由CPU微處理器輸出的模擬運(yùn) 動(dòng)畫面的隨機(jī)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換、放大處理后的電信號(hào)與健身器主體(l)的機(jī)械 運(yùn)動(dòng)阻尼感應(yīng)件相連。提供一種根據(jù)有氧健身運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)的軟件可將采 集的身高、體重、年令、靜心率進(jìn)行運(yùn)算后輸出健身者的最佳有氧健身運(yùn)動(dòng)量， 結(jié)合模擬運(yùn)動(dòng)畫面的圖像數(shù)據(jù)可通過顯示終端實(shí)時(shí)顯示模擬運(yùn)動(dòng)畫面，并根據(jù)傳感器測(cè)定的人體的心率、速度信號(hào)經(jīng)處理后使健身者的運(yùn)動(dòng)量控制在最佳有 氧健身運(yùn)動(dòng)量范圍，且實(shí)時(shí)顯示脈拍、行程、時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)成績(jī)及熱量消耗、 累計(jì)運(yùn)動(dòng)量、成績(jī)等，還可根據(jù)國家運(yùn)動(dòng)量運(yùn)動(dòng)成繢模型而進(jìn)行比賽運(yùn)動(dòng)，從 而使健身運(yùn)動(dòng)充滿趣味性、娛樂性使戶內(nèi)健身運(yùn)動(dòng)達(dá)到戶外健身之功效，并能 對(duì)健身運(yùn)動(dòng)的最佳運(yùn)動(dòng)量實(shí)現(xiàn)有效的自動(dòng)監(jiān)控目的和隨機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部
分阻尼負(fù)荷的多功能智能健身器。該發(fā)明專利尚有以下可改進(jìn)之處1、采用阻 尼感應(yīng)磁塊和阻尼感應(yīng)線圏作為負(fù)載，運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)能量不能得到有效利用；2、 僅提供一種根據(jù)有氧健身運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)的軟件，不能適應(yīng)多種人群的需要， 特別是各種慢性病患者的強(qiáng)身需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一款既能達(dá)到專業(yè)鍛煉效 果、又能使運(yùn)動(dòng)能量得到有效利用，并能指導(dǎo)多種不同健康狀況人群強(qiáng)身鍛煉 的智能訓(xùn)練器及其控制電路。
本發(fā)明的上述目的是由如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
一種智能型訓(xùn)練器，包括腳踏、由腳踏驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪、通過皮帶傳動(dòng)連 接轉(zhuǎn)動(dòng)輪的發(fā)電機(jī)、與發(fā)電機(jī)同軸相連的慣性輪、左右把手、負(fù)載及設(shè)有控制 電路的控制盤；其特征在于所述負(fù)載括負(fù)栽電阻、充電電池或外接用電器， 所述發(fā)電機(jī)與所述慣性輪同軸固接；所述發(fā)電機(jī)的輸出端接控制電路，經(jīng)控制 電路整流穩(wěn)壓后輸出接負(fù)載電阻、充電電池或通過輸出接頭接用電器；所述控 制電路監(jiān)測(cè)充電電池用電器的用電情況，并將多余的電能送至負(fù)載電阻。
所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述控制盤設(shè)置于左右把手中央，包 括盒體、面板、及設(shè)于盒體內(nèi)的電子元件及電路板，所述面板上設(shè)有觸摸式圖 形液晶顯示器、揚(yáng)聲器。
所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述顯示器為觸摸式圖形液晶顯示器。
所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述發(fā)電機(jī)為高效多相發(fā)電機(jī)，具體是高效五相交流發(fā)電機(jī)。所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述負(fù)栽電阻是大功率、低阻值的水 泥電阻，是將大功率、低阻值電阻用水泥包圍封死在支架內(nèi)。本發(fā)明還提供一種用于上述智能型訓(xùn)練器的控制電路，包括整流穩(wěn)壓電 路、中央處理器MCU、顯示器、語音電路，所述中央處理器MCU的多個(gè)串行接 口分別連接整流穩(wěn)壓電路、顯示器、語音電路，所述中央處理器MCU連接傳感 器及存儲(chǔ)器，其特征在于所述存儲(chǔ)器中固化有多種指導(dǎo)不同人群進(jìn)行鍛煉 的專業(yè)健身模式。所述的控制電路，其特征在于所述整流穩(wěn)壓電路包括整流橋和穩(wěn)壓器， 所述整流橋是五組大功率二極管所構(gòu)成的五相全波整流器橋，所述中央處理器 MCU連接所述穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器是標(biāo)準(zhǔn)的單象限降壓型DC/DCBUCK控制器， 其中整流橋?qū)⒔涣靼l(fā)電機(jī)整流為直流；DC/DCBUCK控制器按照系統(tǒng)要求對(duì)電壓 或電流進(jìn)行穩(wěn)定控制，并將輸出的電壓電流數(shù)值作為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)量送中央處理器 MCU;所述DC/DCBUCK控制器為兩組， 一組接蓄電池充電或用電器，另一組接負(fù) 載電阻。所述的控制電路，其特征在于所述專業(yè)健身模式包括體能測(cè)試模式、糖 尿病健身模式、高血壓健身模式、關(guān)節(jié)健身模式、高血脂健身模式、無氧訓(xùn)練 模式、有氧訓(xùn)練模式、等動(dòng)訓(xùn)練模式、充電運(yùn)動(dòng)模式、充電限阻力運(yùn)動(dòng)模式、 休閑運(yùn)動(dòng)模式及恒功率訓(xùn)練模式。所述的控制電路，其特征在于設(shè)有數(shù)字信號(hào)處理器DSP,所述傳感器包 括速度傳感器、電壓、電流傳感器通過通訊器件接所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP， 所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP接所述中央處理器MCU;所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP選 用TMS320C2000系列的TMS320LF2407，所述通訊器件選用MAX3232A。所述的控制電路，其特征在于所述中央處理器MCU的型號(hào)為ATMEGA128, 包含三組串行接口，串口 0通過接口單元與BUCK DC/DC控制器通訊，串口 1 負(fù)責(zé)與液晶顯示器通訊，SPI串行接口與語音電路通訊，可以生成需要的語音，語音經(jīng)音頻放大后通過揚(yáng)聲器播放。本發(fā)明的智能型訓(xùn)練器不僅能完成訓(xùn)練、健身和發(fā)電，而且訓(xùn)練效果能夠達(dá)到專業(yè)級(jí)別，具有12種專業(yè)健身模式；針對(duì)要求輸出電壓精度高的特點(diǎn)，采 用了成型的快速PID電壓控制技術(shù)，可以使輸出電壓控制在系統(tǒng)要求的± IV; 采用MCU控制，具有良好的人機(jī)界面，在使用過程中進(jìn)行語音提示，對(duì)可能出 現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警，從而提高了整機(jī)的人性化。實(shí)現(xiàn)專業(yè)化的訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)模式，即采用先進(jìn)的電子技術(shù)和控制技術(shù)，將訓(xùn)練 者在訓(xùn)練時(shí)通過腳踏帶動(dòng)高效電機(jī)發(fā)出的電進(jìn)行控制，既可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)的模式， 達(dá)到專業(yè)鍛煉的效果，也可按照設(shè)定值輸出電壓或電流，存貯在蓄電池中或供 用電設(shè)備使用。


圖1為本發(fā)明本發(fā)明智能型訓(xùn)練器的立體示意圖；圖2為本發(fā)明智能型訓(xùn)練器的控制電路示意圖；圖3為本發(fā)明智能型訓(xùn)練器的控制電路中的采樣電路示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為本發(fā)明智能型訓(xùn)練器的立體示意圖，由圖可見，本發(fā)明所提供 的智能型訓(xùn)練器，包括腳踏l、由腳踏1驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪2、通過皮帶3傳動(dòng)連 接轉(zhuǎn)動(dòng)輪2的發(fā)電機(jī)6、與發(fā)電機(jī)同軸相連的慣性輪4、左右把手5、負(fù)載及設(shè) 有控制電路10的控制盤7;其中所述負(fù)載包括負(fù)載電阻8、充電電池或外接 用電器9，所^電機(jī)6與所述慣性輪4同軸固接；所述發(fā)電機(jī)6的輸出端接 控制電路IO，經(jīng)控制電路10整流穩(wěn)壓后輸出接負(fù)載電阻8、充電電池23或通 過輸出接頭外接的用電器；所述控制電路10監(jiān)測(cè)充電電池用電器的用電情況， 并將多余的電能送至負(fù)載電阻8。所述控制盤7設(shè)置于左右把手5的中央，包括盒體、面板、及設(shè)于盒體內(nèi)的電子元器件及電路板，所述面板上設(shè)有顯示器、揚(yáng)聲器、電源開關(guān)。所述顯示器為觸摸式圖形液晶顯示器，顯示器屬于人機(jī)交互，用于進(jìn)行健身參數(shù)設(shè)置和信息顯示。所述發(fā)電機(jī)為高效多相發(fā)電機(jī)，具體是高效五相交流發(fā)電機(jī)，采用多相發(fā)電機(jī)的目的是整流后直流的紋波系數(shù)小，適合高精度控制需要。所述負(fù)載電阻8是大功率、低阻值的水泥電阻，是將大功率、低阻值電阻 用水泥包圍封死在支架內(nèi)；負(fù)載電阻根據(jù)需要將多余的能量消耗。本發(fā)明還提供一種用于上述智能型訓(xùn)練器的控制電路IO,如圖2所示，包 括整流穩(wěn)壓電路ll、中央處理器MCU12、顯示器73、語音電路13、傳感器15 及存儲(chǔ)器16,所述中央處理器MCU12的多個(gè)串行接口分別連接整流穩(wěn)壓電路 11、顯示器73、語音電路13,觸摸式圖形液晶顯示器73用于健身過程中信息 的提示，其與MCU直接相接，可顯示模式、程序、性別、年齡、身高、體重、 阻力、速度、距離、功率、熱量、時(shí)間；語音模塊與MCU相接，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn) 行情況和采集到的信息進(jìn)行報(bào)警、提示，還可播放健身音樂；中央處理器通 過RS232與DC/DC控制器通訊，進(jìn)行信息的交換。所述存儲(chǔ)器16中固化有多種 指導(dǎo)不同4進(jìn)行鍛煉的專業(yè)健身模式。所述專業(yè)健身模式主要包括下列12種 (1)、體能測(cè)試才莫式運(yùn)動(dòng)者4艮據(jù)音樂節(jié)拍蹬車，阻力隨著時(shí)間增加而增加，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者停止蹬車 時(shí)，控制電路會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)者的蹬車時(shí)間長(zhǎng)短判斷體能的好壞，提出測(cè)試報(bào)告以 及相應(yīng)的鍛煉方案。(2 )、糖尿病健身模式控制電路根據(jù)運(yùn)動(dòng)者輸入的參數(shù)，設(shè)計(jì)出不同的阻力大小，在不同的時(shí)間 段里，播放出不同節(jié)奏的音樂，運(yùn)動(dòng)者跟隨蹬車，從而達(dá)到改善血糖指標(biāo)的目 的。(3 )、高血壓健身模式控制電路根據(jù)運(yùn)動(dòng)者輸入的參數(shù)，根據(jù)血壓的不同程度，設(shè)計(jì)出不同的阻 力大小，在固定的時(shí)間段里，運(yùn)動(dòng)者跟隨蹬車，從而達(dá)到改善血壓指標(biāo)的目的。(4)、關(guān)節(jié)健身才莫式 控制電路根據(jù)運(yùn)動(dòng)者輸入的參數(shù)，設(shè)計(jì)出固定的阻力大小，在固定的時(shí)間 段里，運(yùn)動(dòng)者跟隨蹬車，從而達(dá)到改善關(guān)節(jié)指標(biāo)的目的。 (5 )、高血脂健身模式 控制電路根據(jù)運(yùn)動(dòng)者輸入的參數(shù)，設(shè)計(jì)出固定的阻力大小，在固定的時(shí)間 段里，運(yùn)動(dòng)者跟隨蹬車，從而達(dá)到改善高血脂指標(biāo)的目的。(6) 、無氧訓(xùn)練模式運(yùn)動(dòng)者在此^t式下全力運(yùn)動(dòng)，阻力隨著轉(zhuǎn)速的增加自動(dòng)迅速增加，屏幕 顯示阻力曲線。(7) 、有氧訓(xùn)練模式運(yùn)動(dòng)者可根據(jù)自己的體能隨意設(shè)定阻力的大小，根據(jù)上述數(shù)據(jù)通過控制電 路計(jì)算出運(yùn)動(dòng)者所消耗的能量。這種運(yùn)動(dòng)模式設(shè)定后，阻力不隨轉(zhuǎn)速改變而變 化?？刂齐娐犯鶕?jù)運(yùn)動(dòng)者輸入的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出所消耗的能量和阻力。(8) 、等動(dòng)訓(xùn)練模式在這種模式下，運(yùn)動(dòng)者速度越高，阻力就越大。(9) 、充電運(yùn)動(dòng)模式這種運(yùn)動(dòng)才莫式自動(dòng)最大P艮度地把運(yùn)動(dòng)者消耗的能量轉(zhuǎn)換成電能并傳輸出去 通過電池存儲(chǔ)起來。(10) 、充電限阻力運(yùn)動(dòng)模式在這種運(yùn)動(dòng)模式下，按發(fā)電機(jī)限電流處理，負(fù)栽電阻回路關(guān)閉，按照規(guī)定 的電流值給電池充電。(11) 、休閑運(yùn)動(dòng)模式運(yùn)動(dòng)者可根據(jù)自己的性別、年齡、身高、體重等數(shù)據(jù)通過控制電路隨機(jī)選 擇出適當(dāng)?shù)那€。(12)、恒功率訓(xùn)練模式在這種運(yùn)動(dòng)模式下，控制電路按照恒定的功率設(shè)計(jì)阻力，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恒功 率控制。具體方法是，鍛煉者先打開控制盤7上的電源開關(guān)，稍后，按壓觸摸式圖 形顯示器，顯示器將顯示模式菜單，然后對(duì)菜單中的列項(xiàng)進(jìn)行選擇，對(duì)于菜單 中的健康指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改使符合鍛煉者的實(shí)際情況，然后按確定鍵，再按健 身啟動(dòng)，即可進(jìn)行所設(shè)定模式的訓(xùn)煉。所述整流穩(wěn)壓電路11包括整流橋111和穩(wěn)壓器112，所述整流橋111是五 組大功率二極管所構(gòu)成的五相全波整流器橋，將負(fù)載五相發(fā)電機(jī)所發(fā)的五相交 流電整流成直流送穩(wěn)壓器，所迷中央處理器MCU連接所述穩(wěn)壓器112，所述穩(wěn) 壓器112是標(biāo)準(zhǔn)的單象限降壓型DC/DC BUCK控制器，DC/DC BUCK控制器按照 系統(tǒng)要求對(duì)電壓或電流進(jìn)行穩(wěn)定控制，并將輸出的電壓電流數(shù)值作為運(yùn)動(dòng)檢測(cè) 量送中央處理器MCU12;所述DC/DCBUCK控制器為兩組， 一組接蓄電池充電或 通過外4妻插頭接用電器，另一組接負(fù)栽電阻。所述DC/DCBUCK控制器的輸出電 壓分別經(jīng)過電阻分壓采樣，采樣信號(hào)送入中央處理器MCU，用于穩(wěn)定輸出電壓。 整體電路全部選擇標(biāo)準(zhǔn)電路，有利于性能穩(wěn)定。圖3為本發(fā)明智能型訓(xùn)練器的控制電路中的采樣電路示意圖。在本發(fā)明的 控制電路10中還設(shè)有采樣電路，所述采樣電路是將傳感器15檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn) 行快速處理即時(shí)送中夾處理器MCU12和數(shù)字信號(hào)處理器DSP17，所述傳感器包 括速度傳感器、心律傳感器、電壓、電流傳感器，所述傳感器15通過通訊器件 18接所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP17，所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP17接所述中央處理 器MCU12;所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP17選用TMS320C2000系列的TMS320LF2407, 所述通訊器件選用MAX3232A。 TMS320LF2407器件內(nèi)部集成了一個(gè)IO位的模數(shù) 轉(zhuǎn)換器ADC。該模塊能夠?qū)?6個(gè)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行采樣/保持和A/D轉(zhuǎn)換。所述中央處理器MCU的型號(hào)為ATMEGA128，包含三組串行接口 ，串口 0通過 接口單元與BUCK DC/DC控制器通訊，串口 1負(fù)責(zé)與液晶顯示器73通訊，SPI串行接口與語音電路13通訊，可以生成需要的語音，語音經(jīng)音頻放大后通過揚(yáng) 聲器播放。
權(quán)利要求
1、一種智能型訓(xùn)練器，包括腳踏、由腳踏驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪、通過皮帶傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)動(dòng)輪的發(fā)電機(jī)、與發(fā)電機(jī)同軸相連的慣性輪、左右把手、負(fù)載及設(shè)有控制電路的控制盤；其特征在于所述負(fù)載包括負(fù)載電阻、充電電池或外接用電器，所述發(fā)電機(jī)與所述慣性輪同軸固接；所述發(fā)電機(jī)的輸出端接控制電路，經(jīng)控制電路整流穩(wěn)壓后輸出接負(fù)載電阻、充電電池或通過輸出接頭接用電器；所述控制電路監(jiān)測(cè)充電電池用電器的用電情況，并將多余的電能送至負(fù)載電阻。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述控制盤設(shè)置于 左右把手中央，包括盒體、面板、及設(shè)于盒體內(nèi)的電子元件及電路板，所述面 板上設(shè)有圖形液晶顯示器、揚(yáng)聲器及按鍵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述顯示器為觸摸 式圖形液晶顯示器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述發(fā)電機(jī)為高效 多相發(fā)電機(jī)，具體是高效五相交流發(fā)電機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能型訓(xùn)練器，其特征在于所述負(fù)載電阻是大 功率、低阻值的水泥電阻，是將大功率、低阻值電阻用水泥包圍封死在支架內(nèi)。
6、 一種用于權(quán)利要求l所述智能型訓(xùn)練器的控制電路， 一種用于上述智 能型訓(xùn)練器的控制電路，包括整流穩(wěn)壓電路、中央處理器MCU、觸摸式圖形液 晶顯示器、語音電路，所述中央處理器MCU的多個(gè)串行接口分別連接整流穩(wěn)壓 電路、顯示器、語音電路，所述中央處理器MCU連接所述傳感器及存儲(chǔ)器，其 特征在于所述存儲(chǔ)器中固化有多種指導(dǎo)不同人群進(jìn)行鍛煉的專業(yè)健身模式。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于所述整流穩(wěn)壓電路包括 整流橋和穩(wěn)壓器，所述整流橋是五組大功率二極管所構(gòu)成的五相全波整流器橋， 所述中央處理器MCU連接所述穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器是標(biāo)準(zhǔn)的單象限降壓型 DC/DCBUCK控制器，其中整流橋?qū)⒔涣靼l(fā)電機(jī)整流為直流；DC/DCBUCK控制器按照系統(tǒng)要求對(duì)電壓或電流進(jìn)行穩(wěn)定控制，并將輸出的電壓電流數(shù)值作為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)量送中央處理器MCU;所述DC/DCBUCK控制器為兩組， 一組接蓄電池充電或 用電器，另一組接負(fù)載電阻。.
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于所述專業(yè)健身模式包括 體能測(cè)試模式、糖尿病健身模式、高血壓健身模式、關(guān)節(jié)健身模式、高血脂健 身模式、無氧訓(xùn)練模式、有氧訓(xùn)練模式、等動(dòng)訓(xùn)練模式、充電運(yùn)動(dòng)模式、充電 限阻力運(yùn)動(dòng)模式、休閑運(yùn)動(dòng)模式及恒功率訓(xùn)練模式。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于設(shè)有數(shù)字信號(hào)處理器 DSP，所述傳感器包括速度傳感器、電壓、電流傳感器通過通訊器件接所述數(shù)字 信號(hào)處理器DSP,所述數(shù)字信號(hào)處理器DSP接所述中央處理器MCU;所述數(shù)字信 號(hào)處理器DSP選用TMS320C2000系列的TMS320LF2407,所述通訊器件用 MAX3232A。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于所述中央處理器MCU 的型號(hào)為ATMEGA128,包含三組串行接口 ，串口 0通過接口單元與BUCK DC/DC 控制器通訊，串口 1負(fù)責(zé)與液晶顯示器通訊，SPI串行接口與語音電路通訊， 可以生成需要的語音，語音經(jīng)音頻放大后通過揚(yáng)聲器播放。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種健身器材，特別是一種智能型訓(xùn)練器及其控制電路，包括發(fā)電機(jī)、腳踏、轉(zhuǎn)動(dòng)輪、慣性輪、左右把手、負(fù)載及設(shè)有控制電路的控制盤；所述負(fù)載包括負(fù)載電阻、充電電池或外接用電器，所述發(fā)電機(jī)與所述慣性輪同軸固接；所述發(fā)電機(jī)的輸出端接控制電路，經(jīng)控制電路整流穩(wěn)壓后輸出接負(fù)載電阻、充電電池或通過輸出接頭接用電器；所述控制電路監(jiān)測(cè)充電電池用電器的用電情況，并將多余的電能送至負(fù)載電阻；所述控制電路中儲(chǔ)存多種運(yùn)動(dòng)模式軟件，不僅能完成訓(xùn)練、健身和發(fā)電，而且能適應(yīng)不同人群訓(xùn)練需要；采用MCU控制，具有良好的人機(jī)界面，在使用過程中進(jìn)行語音提示，對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警，從而提高了整機(jī)的人性化。
文檔編號(hào)A63B24/00GK101322874SQ20081013250
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者劉振江, 孔德文, 張亞勇, 剛 李, 邊博偉, 陳建英 申請(qǐng)人:北京金秋果實(shí)電子科技有限公司