[实用新型]一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置

权利要求书

1. 一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：包括安装在单车本体上的速度检测模块、控制模块、多个电磁铁、转向检测模块以及用于供电的电源模块；控制模块分别与速度检测模块、电磁铁控制模块、转向检测模块连接，电源模块连接速度检测模块、控制模块、电磁铁控制模块、转向检测模块进行供电，电磁铁控制模块与电磁铁连接进行控制，多个电磁铁安装在单车本体配重轮的周面，电磁铁与配重轮形成电磁感应进行力反馈的阻力控制。

2. 根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的控制模块包括控制芯片U1和USB数据通信电路，控制芯片U1连接有晶振复位电路；USB数据通信电路：MicroUSB接口的5、0脚接地，MicroUSB接口的4脚悬空，MicroUSB接口的2脚和3脚分别经电阻R5、电阻R4后连接控制芯片U1的PA12脚和PA11引脚，1脚接5V电源，2脚经电阻R3连接到三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接3.3V电源，三极管Q1的基极经电阻R1与控制芯片U1的PC13引脚相连。

3. 根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的速度检测模块：包括霍尔传感器，霍尔传感器经中断测速电路连接控制模块，霍尔传感器安装在与单车本体脚踏相连的主动轮盘上，速度检测模块通过霍尔传感器检测与单车脚踏相连的轮盘转速。

4. 根据权利要求3所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的中断测速电路：霍尔传感器接口P1的2脚经电阻R16接三极管Q2的发射极，霍尔传感器接口P1的2脚经电阻R17接三极管Q2的基极，霍尔传感器接口P1的2脚经电容C10接地，三极管Q2的基极经电阻R18接地，三极管Q2的发射极与3.3V电源连接，三极管Q2的集电极经电阻R15与控制模块中控制芯片U1的PB0引脚连接。

5. 根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的电磁铁由线圈、铁芯和供电电路组成，铁芯与配重轮接触间隙为1mm，在间隙内生成磁感应强度为1T的磁场。

6. 根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的电磁铁控制模块包括译码器U7和多个电路结构相同的线圈连接电路，多个电磁铁经各自的线圈连接电路连接到译码器U7；译码器U7的20至23引脚分别连接控制模块中控制芯片U1的17～14脚，译码器U7的18、19、12脚接地，译码器U7的24脚接3.3V电源，译码器U7的1至16引脚作为控制信号输出端接各自的线圈连接电路。

7. 根据权利要求6所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的线圈连接电路包括：译码器U7的控制信号输出端经电阻R19接三极管Q3的发射极，经电阻R22接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极连接光耦元件U6的1脚，光耦元件U6的2脚和3脚分别经电阻R26、电阻R27后接地，光耦元件U6的3脚与场效应管Q4的栅极连接，场效应管Q4的源极接地，场效应管Q4的漏极经二极管D4接24V电源，光耦元件U6的4脚经电阻R21接24V电源，场效应管Q4的漏极接电磁铁。

8. 根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的转向检测模块采用角度传感器，角度传感器安装在单车本体的车把上。

9. 根据权利要求1所述的一种用于虚拟场景中骑行健身的力反馈单车控制装置，其特征在于：所述的电源电路包括24V转5V电源电路和5V转3.3V电源电路；

24V转5V电源电路：包括电源管理芯片U2，电源管理芯片U2的1脚与保险丝电路的24V电源引脚相连，1脚经电解电容C5接地，3脚和5脚直接接地，2脚依次经电感L1、电感L2后与电解电容C6的一端连接输出5V电源；

5V转3.3V电源电路：包括电源芯片U5，电源芯片U5的3脚与5V电源，3脚经电解电容C15接地，1脚直接接地，2脚和4脚连接后在分别经电容C17、电容C18、电容C19接地，2脚和4脚连接后输出3.3V电压。