基于嵌入式技术的力量健身控制系统的研究

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随着物质生活水平的不断提高,人们对自身健康的日益关注,使得各式各样的健身器材也越来越受到人们的青睐。家用或商用中、低档健身器材中普遍使用单片机作为核心控制器,单片机作为控制核心具有成本低,可靠性高,以及技术比较成熟的优点,但由于单片机的资源限制,系统缺乏互动性、娱乐性和扩展性,使得健身锻炼单一枯燥,也缺少针对健身者的个人化的服务。随着信息化、智能化和网络化的发展,嵌入式技术获得了广阔的发展空间,在很多产业中得到广泛应用并逐步改变着这些产业,这必然为其在健身器材领域的应用带来契机。本课题研究和开发适合在网络健身俱乐部应用的力量健身设备。课题的主要研究内容是基于ARM嵌入式技术开发控制系统,利用ARM在集成度、图形图像处理、网络方面的优点,将ARM、Windows CE与健身器材相结合,将具有网络功能、娱乐性的视频播放等功能应用到系统设计中,友好的操作界面,提高了健身器材的互动性和扩展性,提供了针对健身者的个性化服务。本文首先根据网路健身器材的特点,论述了控制系统实现方案,并确定基于ARM的硬件开发平台,采用S3C2440作为系统的控制芯片, Windows CE作为嵌入式操作系统,以满足高性能的处理要求。其次,在硬件电路设计上,以ARM开发板为核心,根据力量健身器材的具体特点,结合外围电路和专用芯片,建立系统的体系架构。构建了基于Windows CE的力量健身器的嵌入式操作系统,完成了面向Windows CE的伺服驱动器驱动程序和矩阵键盘驱动程序的编写,用C#编程语言完成了力量健身器应用程序的编写,实现了力量健身器材的网络连接。最后,根据开发板、电路扩展板、伺服驱动器以及管理服务器调试的结果,总结分析了系统的特点,并对下一步设计工作进行了展望。在具体的工程应用背景下,本文研究了基于ARM技术和Windows CE嵌入式操作系统的健身器材控制系统开发方法,实现了具有健身数据传输、多媒体播放等功能的力量健身控制系统,是健身器材领域进行技术创新的一个有益尝试,具有较高的实用价值。
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