自行车运动员动态参数无线测试系统的研究

论文摘要

自行车运动员动态参数无线测试系统是建立在机电一体化技术、计算机在线检测技术和数据通信技术的基础上,并将三者有机结合的产物。它为自行车运动员动态参数的测试开辟了一个新领域,对自行车运动员改进骑行技术和踏蹬技巧,提高竞技水平和成绩具有重要的意义。本论文研究了自行车运动员动态参数无线测试系统的设计。确定了该系统的总体方案,并着重研究了系统的数据采集子系统和无线接收发送子系统。本文用高级编程语言Visual Basic6.0 进行编程,通过接口电路及压力传感器、心音传感器和霍尔传感器,实现了对运动员的脚踏力、心率和蹬踏频率的检测。本研究在以下几个方面取得了一些进展:在控制系统组成方面,采用计算机进行控制,并用VB 语言进行编程来实现对整个系统的控制;采用无线数据通信方式,更有利于运动员模拟赛场真实动作进行训练; 数据处理方面,实现了压力传感器模拟量的采集和对心率和蹬踏频率的计数; 在参数测试方面,实现了对数据的实时和动态测试。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 自行车运动简介
• 1.2 课题来源
• 1.3 国内外发展概况
• 1.4 本论文的研究内容
• 第二章 系统总体设计
• 2.1 检测系统理论
• 2.1.1 在线检测
• 2.1.2 检测系统的基本组成
• 2.1.3 微机检测系统
• 2.1.4 检测技术的发展方向
• 2.2 系统总体方案
• 2.3 传感器及芯片模块的选择
• 2.3.1 传感器的选择
• 2.3.2 无线发送接收模块的选择
• 2.3.3 计数器的选择
• 2.4 本章小结
• 第三章 数据采集系统的设计
• 3.1 压力传感器的设计
• 3.1.1 金属电阻应变片的工作原理
• 3.1.2 应变计的结构和材料
• 3.1.3 金属电阻应变片电桥电路
• 3.1.4 压力传感器放大电路的设计
• 3.2 霍尔传感器的设计
• 3.2.1 霍尔效应
• 3.2.2 霍尔器件
• 3.2.3 霍尔传感器检测蹬踏频率的原理
• 3.3 心音传感器的设计
• 3.3.1 心音传感器的工作原理
• 3.3.2 心率的检测
• 3.4 小结
• 第四章 无线发送接收系统及软件设计
• 4.1 数据通信基本理论
• 4.1.1 数据通信
• 4.1.2 串行通信的传送方式
• 4.1.3 异步通信和同步通信
• 4.1.4 波特率的设置
• 4.2 无线通信协议原理及设计
• 4.2.1 通信信道
• 4.2.2 通信协议
• 4.3 无线发送接收系统的硬件设计
• 4.3.1 发送端的硬件连接
• 4.3.2 接收端的硬件连接
• 4.4 无线发送接收系统的软件设计
• 4.4.1 发送程序的编写
• 4.4.2 接收程序的编写
• 4.4.3 保存检测结果的数据库设计
• 4.5 无线发送接收系统的抗干扰设计
• 4.5.1 数据格式的抗干扰措施
• 4.5.2 中值滤波算法
• 4.5.3 差错控制技术——CRC
• 4.6 小结
• 第五章 实验验证
• 5.1 无线发送接收系统的实验论证
• 5.1.1 波特率的设定
• 5.1.2 无线发送接收系统的延时处理
• 5.2 压力传感器的标定
• 5.2.1 压力传感器的误差
• 5.2.2 标定过程
• 5.3 脚踏力的数据分析和处理
• 5.4 心率及脚蹬频率的实测结果
• 5.4.1 心率的实测结果
• 5.4.2 蹬踏频率的检测结果
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介