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    摘要 家用多功能跑步机是一种快捷、方便、安全可靠的室内健身器材。随着人们健康意识的提高与追求高品质生活，促使多功能跑步机的功能更加完善和强大。 此次设计的任务为使用已学的电路和制图编程方面的知识掌握跑步机的设计原理及设计方案，并能够设计出相关的硬件结构框图、电路原理图和软件设计流程图。设计中使用 CAD 制图进行部分零件和总体结构的设计，利用电路知识进行布局布线。设计中通过大量的阅读和查看，对跑步机有深一步的认识和理解。由于家用跑步机的特殊性，安全和文护修理也十分重要。 论文根据跑步机驱动控制系统的功能要求，给出了总体的设计方案。重点研究了逆变器和驱动电路，分析了采用自举驱动存在的问题，确定了以μPD78F1213 单片机作为电路核心，以智能模块（IPM）作为逆变电路核心的基本硬件结构。  37432
    毕业论文关键词：跑步机 单片机 变频器 调速控制   
    Abstract Household multifunctional treadmill is a fast, convenient, safe  and reliable indoor fitness equipment.With the health awareness and the pursuit of high quality of life, multifunctional treadmill function more perfect and powerful. The design task to use have learned of the circuit and the graphics programming knowledge  to master the design principle and the design scheme of treadmill.And can design the hardware structure diagram, circuit diagram and software design flow chart.CAD were used in the design drawing some of the parts and the overall structure of the design,By using the circuit  knowledge layout and  wiring,Finally the use of programming knowledge simulation.Domestic and foreign brand structure and style in the design of reference,step on the treadmill has deep knowledge and understanding.Due to the special nature of home treadmill, safety and maintenance and repair is also very important. Thesis based on functionality requirements treadmill drive control system, given the overall design.Focus on the inverter and the drive circuit,Analysis of the bootstrap drive problems:Determined to μPD78F1213 microcontroller as the core circuit,Intelligent module (IPM) inverter circuit as the core of the basic hardware architecture.
    Key words:treadmill    Single chip microcomputer   Frequency converter   Speed control
    目录
    摘要.I
    Abstract.II

    1绪论1
    1.1跑步机的背景1
    1.2智能跑步机的研究现状1
    1.3跑步机的发展及展望1
    2总体方案设计3
    2.1跑步机的功能原理设计.3
    2.2跑步机的构造结构3
    2.3系统的总设计方案5
    2.3.1主芯片的选择5
    2.3.1上位机方案确定5
    2.3.2变频器和主控电机分析5
    2.3.3心率的控制7
    3系统的硬件设计9
    3.1硬件设计框图9
    3.2主电路设计9
    3.2.1整流电路.10
    3.2.2逆变及驱动电路.11
    3.2.3保护电路.16
    3.2.4缓冲电路.17
    3.3控制电路设计.17
    3.3.1微控制器和外围电路.17
    3.3.2继电器的驱动电路.18
    3.3.3外部存储器电路.18
    3.3.4通信接口电路.18
    3.4电源电路的设计.20
    4软件设计22
    4.1软件设计总体方案.22
    4.2系统初始化.23
    4.3电机闭环调速控制.24
    4.3.1速度反馈.25
    4.3.2换相控制.26
    4.4中断服务程序.26
    4.4.1A/D中断.27
    4.4.2定时中断.27
    5总结和展望.28
    致谢29
    参考文献30
    1 绪论 1.1跑步机的背景 随着社会的进步，经济的飞速提升，人们改变了固有的消费方式，开始对健康越来越重视。人们意识到要用体育锻炼来改善这一情况，而跑步作为国际流行并被医学界和体育界高度评价的有氧运动，是人们最常用的锻炼方式之一[1]。但是由于环境天气的影响，户外运动有着一定的局限性，因此跑步机的出现很大程度的解决了这一困扰。 特别是多功能跑步机结合了跑步机，卧式健身，立式健身，放松机和腰旋器等功能，以功能多和占地少倍受欢迎。 然而怎样才能利用跑步机的全功能为我们服务呢？运动时，跑步机电子屏幕会显示时速，时间，心率，热量，节拍，距离等指标。理解显示的意义就可以更好的及时观察自身状况。
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