CN106362354A - 一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置及方法 - Google Patents

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CN106362354A CN201610875927.9A CN201610875927A CN106362354A CN 106362354 A CN106362354 A CN 106362354A CN 201610875927 A CN201610875927 A CN 201610875927A CN 106362354 A CN106362354 A CN 106362354A
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陆振华
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Beijing Titanium Cool Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置，包括电源模块、MCU控制器、无线传输模块、六轴加速传感器和USB接口，所述电源模块分别与MCU控制器及无线传输模块供电方式连接，所述电源模块与USB接口电连接，所述MCU控制器还分别与USB接口及无线传输模块双向通信方式连接，所述六轴加速传感器输出端与MCU控制器电连接。通过本发明解决了现有的普通的跑步机坡度测量不精确且测量方式不具备智能化的问题。

Description

一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置及方法。
背景技术
目前，跑步机作为一种有氧运动器材推向市场后越来越受到广大群众的欢迎，为了达到更好的运动效果，一般通过设置跑步机的不同坡度以达到不同的运动效果，并且通过获取跑步机的坡度值来计算卡路里。高档的跑步机通过器械内部集成的传感器来获得跑步机的坡度参数值，其安装复杂，需要解决同机械厂家合作性开发的难题，因此其造价昂贵，让很多消费者望而却步。而目前普通的跑步机不具备坡度测量的功能，在实际应用中人们一般通过坡度测量仪或通过量角器测量得到的跑步机坡度，测量结果不精确且测量方式不具备智能化。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置及方法，解决了现有的普通的跑步机坡度测量不精确且测量方式不具备智能化的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置，包括电源模块、MCU控制器、无线传输模块、六轴加速传感器和USB接口，所述电源模块分别与MCU控制器及无线传输模块供电方式连接，所述电源模块与USB接口电连接，所述MCU控制器还分别与USB接口及无线传输模块双向通信方式连接，所述六轴加速传感器输出端与MCU控制器电连接。
进一步的，还包括外部程序存储器，所述外部程序存储器与MCU控制器电连接。
更进一步的，还包括指示灯，所述指示灯与MCU控制器电连接。
一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的方法，包括以下步骤：
第一步，利用六轴加速传感器测量X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度；
第二步，将X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度通过六轴加速传感器内置DMP转换为四元数(q0、q1、q2、q3)；
第三步，将该四元数(q0、q1、q2、q3)经MUC控制器计算得到俯仰角pitch，pitch＝asin(-2*q1*q3+2*q0*q2)*57.3。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置及方法，利用六轴加速传感器检测X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度，同时X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度通过六轴加速传感器内置DMP转换后传递给MCU控制器，通过MUC控制器计算得到俯仰角。进一步的，MCU控制器电连接程序存储器，扩展MUC控制器存储容量；进一步的，通过指示灯观察本装置的工作状态。本发明具有安装方便、成本低廉、智能测量坡度值的优点。
附图说明
图1是本发明的电路连接框图；
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参考图1，本实施例提供一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置，包括电源模块、MCU控制器、无线传输模块、六轴加速传感器、USB接口、LED指示灯和外部程序存储器。所述指示灯采用LED指示灯，所述六轴加速传感器采用MPU6050加速传感器，安装时需要将MPU6050加速传感器平行于跑步机的传送带或跑步机上任意平行于传送带的位置安装，所述MPU6050加速传感器与MCU控制器电连接；所述外部程序存储器采用EEPROM，所述EEPROM与MCU控制器电连接增加MCU控制器的存储容量；所述电源模块分别与MCU控制器及无线传输模块供电方式连接；所述电源模块与USB接口电连接，通过USB接口为电源模块充电；所述MCU控制器与USB接口双向通信方式连接，通过USB接口实现MCU控制器与上位计算机通讯；所述MCU控制器与LED指示灯单连接，LED指示灯用以指示当前采集器的工作状态；所述无线传输模块将健身者的运动信息上传至网络终端服务器或移动终端设备。上述的电源模块、无线传输模块均为现有公知技术。
一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的方法，包括以下步骤：
第一步，利用MPU6050加速传感器测量X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度；
第二步，将X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度通过MPU6050加速传感器内置DMP转换为四元数(q0、q1、q2、q3)；
第三步，将该四元数(q0、q1、q2、q3)经MUC控制器计算得到俯仰角pitch，pitch＝asin(-2*q1*q3+2*q0*q2)*57.3。
通过本发明实现跑步机的坡度侧量，本发明具有安装方便、成本低廉、侧量精度高的优点。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置，其特征在于：包括电源模块、MCU控制器、无线传输模块、六轴加速传感器和USB接口，所述电源模块分别与MCU控制器及无线传输模块供电方式连接，所述电源模块与USB接口电连接，所述MCU控制器还分别与USB接口及无线传输模块双向通信方式连接，所述六轴加速传感器输出端与MCU控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置，其特征在于：还包括外部程序存储器，所述外部程序存储器与MCU控制器电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的装置，其特征在于：还包括指示灯，所述指示灯与MCU控制器电连接。
4.一种基于六轴加速传感器测量跑步机坡度的方法，包括以下步骤：
第一步，利用六轴加速传感器测量X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度；
第二步，将X、Y、Z三个坐标方向的重力加速度和角速度通过六轴加速传感器内置DMP转换为四元数(q0、q1、q2、q3)；
第三步，将该四元数(q0、q1、q2、q3)经MUC控制器计算得到俯仰角pitch，pitch＝asin(-2*q1*q3+2*q0*q2)*57.3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108339254A (zh) * 2017-09-22 2018-07-31 深圳市云康创新网络科技有限公司 捕获分享运动数据的运动器械

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