基于FreeRTOS的嵌入式智能骑行台

论

文

赏

析

2022年电子技术应用第2期

禹鑫燚，赵嘉楠，应皓哲，欧林林，冯远静

浙江工业大学 信息工程学院，浙江 杭州310023

摘要：   

为了解决传统的非智能骑行台功能单一，不能与骑行台客户端进行数据交互，且阻力调节不均匀，骑行体验一般等问题，设计了基于FreeRTOS实时操作系统的嵌入式智能骑行台。骑行阻力的设计方案选用磁阻式，目的在于降低噪声，提高骑行体验。硬件电路方面根据系统的功能需要设计了主控模块、电源模块、速度测算模块以及磁阻控制模块。程序设计部分包括蓝牙通信、ANT+通信、速度计算、功率拟合、休眠与唤醒以及磁阻控制等功能程序。最后，制作实验装置对系统的无线通信功能、挡位控制功能、骑行台客户端适配功能等进行测试。实验结果表明，测试效果良好，系统具有较好的实时性和较高的可靠性，满足预设的功能需求。

关键词：

骑行台，FreeRTOS，磁阻式，无线通信，蓝牙

0 引言：

室内骑行[1]运动作为一项常规的室内健身活动，配合使用骑行台，可满足人们对于日常自行车骑行运动的需要。

骑行台是一种附带阻尼系统的骑行训练设备，可将室外的骑行运动转移到室内进行，通过骑行者消耗自身的体力来达到健身的目的，是一种常规的有氧健身器材。现在市面上的骑行台，根据智能程度可分为智能型骑行台和非智能型骑行台；按照阻尼系统的划分，可分为重力阻式骑行台、磁阻式骑行台、风阻式骑行台以及液阻式骑行台[2]等。

因为国外自行车运动的普及、参与程度高，所以诞生了一大批家喻户晓的骑行台品牌，如德国品牌Elite、美国品牌Kinetic、荷兰品牌Tacx等。国外主要有滚筒式骑行台、液阻式骑行台、磁阻式骑行台等种类。比如Tacx的Galaxia-T1100[3]滚筒式骑行台，Cycleops的Fuild 2[4]液阻式骑行台等。

和国外相比较，国内对骑行台的研究开发起步比较晚，目前有青岛迈金、杭州优趣体育等少数公司在推出自己的骑行台产品。例如，迈金的 T300[5]直驱式磁阻骑行台，优趣体育的U5 SMART[6]智能骑行台等。