设计说明书
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摘要
随着大众健康观念的深化和居家健身需求的激增，操作便捷、数据可溯的有氧健身设备成为市场热点。传统有氧攀爬机多依赖机械传动，缺乏对运动数据的精准捕捉和智能调控，用户难以科学把控运动强度，也无法直观了解运动成效，难以满足个性化健身需求。
基于 STC89C52 单片机的有氧攀爬机系统，整合了心率模块、MX1503 驱动模块、霍尔传感器 KY-003、DS1302 时钟模块、LCD1602 液晶显示屏、按键及蓝牙 ECB02 模块等硬件，实现了多项核心功能：通过心率模块实时检测用户心率；借助 MX1503 驱动模块控制电机的不同转速和方向，调节运动强度；利用霍尔传感器 KY-003 测量速度并计算路程，进而得出用户消耗的卡路里；通过 DS1302 时钟模块获取当前时间；LCD1602 显示屏实时显示心率、速度、设备启停状态、卡路里及时间；通过按键可控制车速和设备启停；数据经蓝牙 ECB02 传输至微信小程序，当卡路里未达到设置阈值时，可提醒用户继续运动。
该系统的实现，有效提升了有氧攀爬机的智能化水平，为用户提供了精准的运动数据反馈和便捷的操作体验，助力用户科学健身，同时也为小型健身设备的智能化升级提供了参考，具有一定的实用价值。
关键词：STC89C52；有氧攀爬机系统；心率检测；运动数据监测；蓝牙传输
ABSTRACT
With the deepening of public health awareness and the surge in demand for home fitness, aerobic exercise equipment that is easy to operate and has traceable data has become a market hotspot. Traditional aerobic climbing machines mostly rely on mechanical transmission and lack accurate capture of exercise data and intelligent regulation. As a result, users find it difficult to scientifically control exercise intensity, intuitively understand exercise effects, and meet personalized fitness needs.
The aerobic climbing machine system based on the STC89C52 single-chip microcomputer integrates hardware such as a heart rate module, MX1503 driver module, Hall sensor KY-003, DS1302 clock module, LCD1602 liquid crystal display, buttons, and Bluetooth ECB02 module, and realizes several core functions: real-time detection of the user’s heart rate through the heart rate module; control of different speeds and directions of the motor through the MX1503 driver module to adjust exercise intensity; measurement of speed and calculation of distance by the Hall sensor KY-003 to obtain the calories consumed by the user; acquisition of the current time through the DS1302 clock module; real-time display of heart rate, speed, equipment start-stop status, calories, and time on the LCD1602 display; control of vehicle speed and equipment start-stop through buttons; transmission of data to the WeChat applet via Bluetooth ECB02, and reminder to the user to continue exercising when the calories do not reach the set threshold.
The implementation of this system has effectively improved the intelligence level of the aerobic climbing machine, providing users with accurate exercise data feedback and a convenient operating experience, helping users exercise scientifically. At the same time, it also provides a reference for the intelligent upgrading of small fitness equipment, and has certain practical value.
Keywords:STC89C52; Aerobic climbing machine system; Heart rate detection; Exercise data monitoring; Bluetooth transmission
目录
第 1 章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 国内外发展情况
1.3 本文主要研究内容
第 2 章 设计思路与方案论证
2.1 主要元器件选择
2.1.1 主控芯片选择
2.1.2 心率模块选择
2.1.3 电机驱动模块选择
2.1.4 速度检测模块选择
2.1.5 时钟模块选择
2.1.6 显示模块选择
2.1.7 蓝牙模块选择
2.1.8 按键模块选择
2.2整体设计方案
第 3 章 硬件设计
3.1 主控电路模块
3.2 心率模块电路
3.3 电机驱动模块电路
3.4 速度检测模块电路
3.5 时钟模块电路
3.6 显示模块电路
3.7 蓝牙模块电路
3.8 按键模块电路
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 LCD1602显示屏子流程设计
4.4 独立按键子流程设计
4.5 霍尔模块子流程设计
4.6 心率血氧模块子流程设计
4.7 直流电机速度调节子流程设计
4.8 时钟模块子流程设计
4.9 蓝牙模块子流程设计
第 5 章 仿真测试
5.1 整体仿真测试
5.2 心率模块功能测试
5.3 电机驱动与速度调节功能测试
5.4 霍尔传感器与卡路里计算功能测试
5.5 时钟与显示功能测试
5.6 按键控制功能测试
5.7 蓝牙传输与提醒功能测试
第 6 章 实物测试
6.1 整体实物测试
6.2 心率模块功能测试
6.3 电机驱动与速度调节功能测试
6.4 霍尔传感器与卡路里计算功能测试
6.5 时钟与显示功能测试
6.6 按键控制功能测试
6.7 蓝牙传输与提醒功能测试
第 6 章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
附录一：原理图
附录二：PCB
附录三：主程序
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