1.2智能跑步机的研究现状  跑步机从 80年代开始延续到现在，已经发展到了第四代。第一代是圆形滚筒式的跑台，现已经完全不被使用了。第二代的设计理念是依靠跑步者自身的跑动来达到效果，主要是把塑胶跑带和跑板放在了两滚筒中间，主要是通过跑步者自身滑动达到效果。第三代在第二代的基础上，增加了传动、升降装置和微处理器，使其只要用电脑就能控制它的速度、坡度等。第四代改进了第三代，增加了娱乐、减震系统等功能，使得跑步机更加趋于人性化和智能化。 电动跑步机是集机电为一体化的产品，产品在制作过程中无污染，是一种绿色无污染的高新产业，目前国家大力推行这种产业。跑步机还带动了电子产业、塑料盒钢管制造等一系列产业。
1.3跑步机的发展及展望 跑步机在所有的健身器材中占有重要的位置，销售的数量和金额占有很大比重。而跑步机在国内的产销历史大可分为 3个阶段： （1）20 世纪 90 年代中期之前，跑步机大多属于进口产品，家用的大多是机械类的跑步机。（2）20 世纪 90 年代中期，随着国内产业结构的调整，沿海地区的部分企业利用自己的优势和结合国外产品信息开始生产出国产化的家用电动跑步机。 （3）步入 21世纪后，家用多功能跑步机的产地主要分布在长三角，山东半岛和粤、闽等沿海地区。数量多但主要是代加工生产和出口加工。 虽然进入 21 世纪后，家用跑步机的生产加工数量众多，但是跑步机的市场并没有发生突飞式的增长。据统计美国跑步机一年可以销售300万台，韩国 100万台，而同期中国的只要 20万台[2]。归根到底还是人们固有的消费观念不一样。  陈竺曾说过：要积极推动健康产业的持续发展，使之成为国名经济的一大支柱。国家希望推动健康产业的发展，而跑步机作为机电一体化产品，它的发展能带动电子，电机，钢材等产业的发展，是国家重点扶持对象，其空间非常值得期待。 另一方面，随着我国经济的飞速发展，人们已经开始转变固有的消费方式。人们对自身健康越来越重视，而跑步则作为大众的首选。但是随着近几年天气环境的影响，雾霾，梅雨等天气困扰着大家，所以家用跑步机作为室内跑步器材很好的解决了人们的困扰。 综上所诉，家用跑步机在国内市场的前景非常的美好，相信某一天，跑步机“大爆发”时代会出现。
1.4课题研究目的及其意义 专家分析，现阶段智能跑步机的价格还偏中高，并没有在普通的家庭普及，这表明未来技术的进步，跑步机的制造成本的降低，相应的售价也会降低，市场会更加广阔。与此同时，家用多功能跑步机的研究与探索，将改变人们固有的锻炼模式，解决人们锻炼意识不足的好良方。 一直以来，国外进口的跑步机价格让人们望而生畏，国内企业在打压下很难树立自己的品牌。在这种情况下，研发和生产属于自己的高档跑步机刻不容缓。  大家都知道，绿色高新科技产业是国家大力推崇的，同时还关系到国民的身体健康，对数字化智能跑步机的研究为人类健康事业作出巨大的贡献。2 总体方案设计
2.1 跑步机的功能原理设计 传统的跑步机逐渐被多功能跑步机和家用跑步机淘汰。传统的跑步机也叫被动式的跑步机。是我国上世纪从国外引进的，其引进是为了适应当时改革开放的国情，改变人们固有的消费方式。 它的原理是通过跑步者通过踝部、膝部、臀部来推动跑步机而产生运动。速度由运动者来掌控。但是这种看上去能够损耗更多卡路里的运动方式实际上却是对人体有害的。 专家指出人每走一步每只脚就会撞击地面一下，但是跑步者在传统的跑步机上跑步时，所承受的力并不是与地上一样，因为跑步者除了承受自身重量施加的各个关节上的力外，还要额外承受向后的扭力来带动跑带。因为跑步者把过多的扭力全部集中在韧带和关节等几个主要的受力部位，更容易使得受力的肌肉组织酸疼甚至损伤。部分跑步者发现使用一段时间后腿部变粗或者关节没力气就是这原因。因此传统的跑步机不适合有关节炎、踝关节和腰椎盘有伤的患者，长期的跑步可能也会慢性的加重病情。 电动多功能跑步机主要用于高档家庭和健身房，一般是由跑步机、划船器、卧、立式健身车、放松器和腰旋器等功能组成而成，以功能齐全、占地面积少深受一些人喜爱。这种跑步机与传统的跑步机相比减少了对关节的冲击，避免了运动时候受伤，存在明显的优势。跑步时顺着跑带方向运动后脚先着地。并且手部前后挥动，使得全身肌肉都得到锻炼，由于跑带移动方向和运动者运动方向一样。抵消了韧带部位的扭力，跑起来很轻松，适合各个年龄段的锻炼。利用电动机不但可以消除关节负担也能达到减肥，增强体质的效果。 μPD78F1213单片机家用多功能跑步机控制器设计+电路图(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_36178.html