[发明专利]基于FreeRTOS嵌入式实时操作系统的智能健身骑行台系统

摘要

基于FreeRTOS嵌入式实时操作系统的智能健身骑行台系统，包括电源控制模块、ARM处理器主控模块、蓝牙通信模块、ANT+通信模块、速度采集模块、动感LED灯模块、磁阻控制模块、报警模块。系统采用FreeRTOS嵌入式实时操作系统进行任务优先级管理，实现多任务间的协同合作，提高系统的实时性和稳定性。系统ARM处理器主控模块对骑行台骑行速度进行实时捕获、计算、拟合，并将数据发送至无线通信模块进行无线通信；同时接收无线通信模块的控制信息，对其进行解码和数据提取进而发送至磁阻控制模块，进行真实骑行路况模拟。由系统计算出的实时速度进行动感LED灯模块周期控制，ANT+通信可以使系统兼容第三方骑行软件，系统无线信号的稳定性由报警模块进行判断、预警和报警。

主权项

1.一种基于FreeRTOS嵌入式实时操作系统的智能健身骑行台系统，其特征在于：通过ARM处理器、FreeRTOS嵌入式实时操作系统、蓝牙通讯技术、ANT+通讯技术以及电磁感应效应，实现智能健身骑行台的无线控制和路感模拟；具体包括：电源控制模块：电源控制模块与ARM处理器主控模块、蓝牙通信模块、ANT+通信模块、速度采集模块、动感LED灯模块、磁阻控制模块以及报警模块相连接；电源控制模块的输入电压为系统中的磁阻控制模块提供电磁感应效应的电压；电源控制模块通过降压后为系统中的ARM处理器主控模块、蓝牙通信模块、ANT+通信模块、速度采集模块、动感LED灯模块、报警模块提供驱动电压，并为磁阻控制模块提供PWM控制电压；ARM处理器主控模块：ARM处理器主控模块与电源控制模块、蓝牙通信模块、ANT+通信模块、速度采集模块、动感LED模块、磁阻控制模块以及报警模块相连接；ARM处理器主控模块接收来自蓝牙通信模块和ANT+通信模块的系统控制信息，接收速度采集模块的速度信号并进行速度值计算和功率拟合，ARM处理器主控模块向蓝牙通信模块和ANT+通信模块发送信息，同时ARM处理器主控模块向动感LED灯模块、磁阻控制模块和报警模块发送控制信息；蓝牙通信模块：蓝牙通信模块连接ARM处理器主控模块，同时蓝牙通信模块通过蓝牙的无线连接功能与外界蓝牙设备进行无线连接；蓝牙通信模块通过连接指令实现与外部蓝牙设备的无线连接，并接收来自外部蓝牙设备的控制信息，将接收到的外部蓝牙的控制信息发送至ARM处理器主控模块；蓝牙通信模块接收经过ARM处理器主控模块处理后的数据，并将经过ARM处理器处理后的数据通过蓝牙无线透传将数据传输给外部蓝牙设备；ANT+通信模块：ANT+通信模块连接ARM处理器主控模块，同时ANT+通信模块通过ANT+无线连接协议实现与外部ANT+设备的无线通信；ANT+通信模块接收来自外部ANT+设备的控制信息，将接收到的外部ANT+的控制信息发送至ARM处理器主控模块；ANT+通信模块接收经过ARM处理器主控模块处理后的数据，并将经过ARM处理器处理后的数据通过ANT+协议传输给外部ANT+设备；速度采集模块：速度采集模块连接ARM处理器主控模块，速度采集模块中的速度传感器，将采集到的速度脉冲发送至ARM处理器主控模块；动感LED灯模块：动感LED灯模块连接ARM处理器主控模块，动感LED灯模块接受来自ARM处理器主控模块的控制信息，通过ARM处理器采集到的速度值大小来调节动感LED灯模块的周期值，动感LED灯模块根据ARM处理器主控模块发送来的控制周期，进行动感LED灯交替闪烁周期的调节；磁阻控制模块：磁阻控制模块与电源控制模块、ARM处理器主控模块以及外界线圈相连接；磁阻控制模块的电磁感应效应电压为经过电源控制模块中的电源选择开关选择的系统输入电压，磁阻控制模块的控制电压为经过电源控制模块的降压电路降压后的电压；磁阻控制模块接收来自ARM处理器主控模块的控制信息，实现磁阻大小的调节；报警模块：报警模块连接ARM处理器主控模块和电源控制模块中的降压电路，接收系统运行过程中来自ARM处理器主控模块判断出的系统连接状态信息，运行中出现信号连接问题时，报警模块将会通过报警RGB灯和蜂鸣器进行报警。