骑行运动根据骑行速度的不同分为以下几种骑法:
1。慢速骑行,使心率不超过最大心率的 65%。持续时间 20 分钟以上,会“燃烧”更多 脂肪来供给能量,因此,适合以减脂为目的的肥胖者。
2。快速骑行,能使心率达到最大心率 85%以上。这时机体主要通过糖原无氧酵解的方 式来供能,可以提高全身肌肉的无氧运动能力,帮助提升无氧阈值。
3。快慢结合行,除了可以兼顾有氧能力、无氧能力、心肺功能外,还能增加运动的乐 趣。如能得到科学的指导,采用更合理的快慢结合锻炼方式,还会取得更好的健身效果。
4。中速骑行,也就是把心率控制在最大心率的 65%—85%,是锻炼心肺功能及身体有 氧运动能力的好方法。
正是由于不同骑行速度能够达到不同的锻炼效果,因此骑行过程中的速度控制尤为重 要,自行车码表也成为运动自行车不可或缺的配件之一。
1。2 相关产品发展现状
自行车码表基本分高中低三个档次,从品牌来说,高端的例如 Garmin 的带心率的码 表,其价格大约为 1000 左右。中端的以西格玛 Sigma 和猫眼 Cateye 为代表,价格从 100 元到 300 元左右不等。而低端的是国内各种自主品牌,产品品质参差不齐,价格也相差较 大。
高端的自行车码表多为国外品牌,自主品牌虽然在价格上有竞争力,但产品质量很难 保证。因此,本设计希望能在自行车码表的质量与稳定性上有所提升,同时将量产后产品 的价格控制在较低的水平。
2 系统组成与硬件设计
2。1 系统概述
码表是用以计算里程和速度的电子产品。一般用于自行车骑行速度的测量,由安装于 前车圈钢条上的感应磁铁、前叉上的感应器、顺着连接线、置于握把上面的码表座和座上 面的码表组成。码表的工作原理是:车圈旋转时感应器捕捉到感应磁铁带来的信息,通过 传感线传输至码表,主机码表对此进行处理后计算出时速、里程等信息。
系统设计框图如图 2。1 所示。 系统设计框图
2。2 系统组成
本系统由信号预处理电路、STC89C52 单片机、LCD1602 液晶显示模块、掉电数据存 储模块和软件系统组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形的变换和整形。
2。2。1 STC89C52 单片机模块
STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8KB 的系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51 作为内核,但做了很多改进 使得芯片具有了传统 51 单片机所不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位 CPU 和在 系统可编程 Flash,使得 STC89C52 单片机为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有 效的解决方案。[1]
STC89C52 具有以下标准功能:8k 字节的 Flash,512 字节的 RAM,32 位 I/O 口线, 看门狗定时器,内置 4KB EEPROM,MAX810 复位电路,3 个 16 位定时器/计数器,4
个外部中断,一个 7 向量 4 级中断结构(兼容传统 51 的 5 向量 2 级中断结构),全双工串 行口。另外 STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持 2 种软件可选择节电模式。空闲 模式下,CPU 停止工作,允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护 方式下,RAM 内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬 件复位为止。最高运作频率 35MHz,6T/12T 可选。[2]
2。2。2 LCD 显示模块
LCD1602 是工业字符型液晶,能够同时显示 16x02 即 32 个字符。它是一种专门用来 显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组 成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间 隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义 CGRAM,显示效果也不好)。[8]