專案概述

Sport 是運動器材上的嵌入式控制案例。系統整合心率帶、MCU 控制、運動數據顯示與器材控制功能，讓自行車、跑步機或其他運動器材可以顯示心跳、速度、高度或坡度，並記錄距離、卡路里與時間；在需要控制的器材上，也可以進行馬達控制與運動模式選擇。

專案概念

運動器材除了基本的機構動作，也需要即時顯示使用者狀態與運動數據。例如心跳、速度、距離、卡路里、時間與高度或坡度，都會影響使用者在運動過程中的操作與判斷。

Sport 的目標，是透過 MCU 控制運動器材，接收心率帶傳來的心跳資料，並依照不同器材類型顯示運動資訊或控制馬達。

系統目的

實作時著重在幾件事：

量測並傳送心跳資料
在器材端顯示心跳、速度與時間
記錄距離與卡路里
在自行車或跑步機等器材上顯示高度或坡度資訊
控制馬達或阻力
讓使用者可以選擇不同運動模式

重點是把感測資料、顯示資訊與器材控制整合到 MCU 系統中，讓運動器材提供更完整的使用體驗。

系統架構

Sport 系統可以分成心率帶、MCU 控制板與運動器材。

flowchart LR
    Belt[心率帶] -->|122KHz| MCU[MCU 控制板]
    Speed[速度感測] --> MCU
    Height[高度 / 坡度感測] --> MCU

    MCU --> Display[控制面板 / 資料顯示]
    MCU --> Motor[馬達 / 阻力控制]
    MCU --> Mode[運動模式選擇]

    Display --> Metrics[心跳 / 速度 / 距離 / 卡路里 / 時間]
    Motor --> Equipment[跑步機 / 健身車 / 其他運動器材]
    Mode --> Equipment

圖中把感測、控制與顯示分成三層：心率帶與器材感測器提供輸入，MCU 負責資料處理與控制，控制面板與馬達控制則回到使用者可看到、可操作的運動功能。

心率帶

心率帶負責量測使用者心跳，並將心跳資料傳送給運動器材。系統中使用 122KHz 無線訊號傳送心跳資料。

MCU 控制板

MCU 控制板負責接收心跳資料，並處理運動器材上的顯示與控制功能。依照設備需求，控制程式可使用 Assembly 或 C 實作。

運動器材

不同器材會有不同功能需求：

自行車：顯示心跳、速度、高度，並記錄距離與卡路里。
跑步機：顯示心跳、速度、坡度、距離、卡路里與時間，並提供運動模式與速度/坡度調整。
其他運動器材：顯示心跳與速度，控制馬達或阻力，選擇運動模式，並記錄卡路里。

系統流程

flowchart TD
    A[心率帶量測心跳] --> B[傳送心跳資料]
    B --> C[MCU 接收資料]
    C --> D{設備類型}

    D -->|自行車| E[顯示心跳、速度與高度]
    E --> G[記錄距離與卡路里]

    D -->|跑步機或其他運動器材| H[選擇運動模式]
    H --> I[控制馬達或坡度]
    I --> J[顯示心跳與速度]
    J --> K[記錄時間與卡路里]

專案成果

Sport 將心率量測、運動數據顯示、馬達控制與卡路里記錄整合在嵌入式系統中。運動器材可以即時反映使用者狀態，也能依照不同運動模式進行控制。

Sport 的重點，是把低階 MCU 控制與實際運動器材功能結合，讓器材不只負責驅動，也能即時回饋並記錄運動狀態。

關鍵技術

MCU 韌體開發
C 語言與組合語言（Assembly）應用
心率感測硬體整合
速度、距離與高度/坡度感測
馬達控制、阻力調整與運動模式設計