基于FreeRTOS的嵌入式智能骑行台
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。
中图分类号： TN709
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211972
中文引用格式： 禹鑫燚，赵嘉楠，应皓哲，等. 基于FreeRTOS的嵌入式智能骑行台[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211972
中文引用格式： 禹鑫燚，赵嘉楠，应皓哲，等. 基于FreeRTOS的嵌入式智能骑行台[J].电子技术应用，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。
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作者信息：
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)
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