在传统跑步机不足的基础上实现跑步机的智能化、数字化和友好的人机交互界面,给出了一种基于嵌入式技术的智能型数字化跑步机控制系统。该系统除了能够对跑步机速度、运动状态等基本功能进行稳定的控制外,还具有按键控制、电视多媒体信号采集、处理、显示等人机交互控制功能,更是具有智能感知、智能化安全保护、心率运动指导控制、程序化健身方式等智能化和安全化考虑设计。论文提出的控制系统包括五个系统模块,分别是人机交互与上位机控制系统、下位机控制系统、传感检测系统、电机驱动系统以及执行系统。方案的确立就跑步机主控电机的运动模型和在典型运动下的负载特性要求对变频器的选择和三相交流电机的选择进行了分析说明。卡路里计算方案运用了美国运动医学学院公布的跑步机健身运动的能量消耗模型。下位机微处理器控制系统中各个模块硬件的设计主要包括中断式矩阵键盘的设计,用于与上位机工控机之间的通讯模块的硬件设计,用于安全控制人体感知检测系统中超声波距离检测硬件模块的设计,执行系统电机和电源模块选择与设计等,最后还对系统中硬件的抗干扰设计并结合软件方面的抗干扰设计进行了具体分析说明,增进系统的抗干扰效果。系统软件设计内容有基于VC++6.0串口控件MSCOMM技术实现上位机工控机与台达变频器VFD-M串口通讯的软件设计方法,实现了工控机对变频器的参数传递、运行以及频率控制,实验结果表明该软件设计方法可靠、简单、稳定。基于FSM理论界面流设计思想设计的人机交互界面,将复杂的界面变化要求、多窗体之间的关系状态变化繁为简。下位机控制系统的各个模块化的程序设计保证了软件的开放性、可读性、可扩展性和可维护性,以便持续开发需要。设计心率控制算法,跑步机控制系统可以根据使用者的心率、年龄等状况自动给出科学的运动方案,从而实现健身运动的智能指导。利用超声波的测距原理设计一种可人体感知的功能,精确测距并控制跑步机的低速启动、防跌摔、跟踪人速等跑步机的安全性功能。论文最后对控制器进行了一些硬件调试的基础上,进行了一些各个模块的控制锻炼实验,如程序控制模式锻炼实验、安全性人体感知测距实验、心率测量实验等,实验结果满足设计要求。