CN101537248B

CN101537248B - 一种篮球投篮训练器

Info

Publication number: CN101537248B
Application number: CN2008101741763A
Authority: CN
Inventors: 潘林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: CN101537248A

Abstract

本发明公开一种篮球投篮训练器，包括电源(10)、输入装置(20)、输入电路(30)、单片机(40)、驱动电路(50)、接触器(60)和输出装置(70)，当垂直仪(21)垂直，同时第1水平仪和第2水平仪水平，单片机(40)延时后输出低电平，PNP三极管导通，接触器(60)动作，输出装置(70)得电工作；当垂直仪(21)、第1水平仪和第2水平仪任意一个姿态发生变化，单片机输出高电平，PNP三极管截止，接触器(60)不动作，输出装置(70)不得电而停止工作。本发明通过声音、灯光适时提示投篮者，脉冲仪的电脉冲适时刺激投篮者左、右小腿的三头肌，能够使投篮者掌握正确的投篮姿势和发力时间。

Description

一种篮球投篮训练器

技术领域：

本发明涉及篮球运动训练器材，尤其涉及一种篮球投篮辅助训练器材。

背景技术：

投篮是一项复杂的技术动作，一个完整的投篮过程应由投篮的准备动作、投篮用力动作和结束动作三个阶段构成。投篮的准备动作和用力动作是其最关键阶段，而出手动作中能否作到下肢先蹬地发力又是投篮用力动作中关键的环节。而现有的技术资料只从理论上谈及这些环节的重要性，教练和视频光盘也只能从理论和形体动作上加以示范，却没有一个合适的器械来训练投篮动作。

发明内容

本发明提供一种通过声音、灯光适时提示投篮者姿势正确与否，以及通过电脉冲适时刺激于投篮者左、右小腿的三头肌，帮助投篮者掌握正确的投篮姿势和下肢蹬地发力时间。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种篮球投篮训练器，包括电源10、输入装置20、输入电路30、单片机40、驱动电路50、接触器60和输出装置70，输入装置20中的垂直仪21、第1水平仪22和第2水平仪23分别对应连接输入电路30中的第1光电耦合器31、第2光电耦合器32和第3光电耦合器33，第1光电耦合器31信号输出端与单片机第11接口P11连接，第2光电耦合器32信号输出端与单片机第13接口P13连接；第3光电耦合器33信号输出端与单片机第15接口P15连接，当垂直仪21垂直，第1光电耦合器31输出端为低电平，第1水平仪22和第2水平仪23水平，第2光电耦合器32和第3光电耦合器33输出端为高电平时，单片机40执行延时程序，延时后由单片机第20接口P20输出低电平，使驱动电路50中的PNP三极管导通，PNP三极管输出电信号给接触器60，接触器60动作，输出装置70得电工作；当垂直仪21、第1水平仪22和第2水平仪23中任意一个姿态发生变化，致使第1光电耦合器31、第2光电耦合器32和第3光电耦合器33任意输出端电平状态发生改变，单片机第20接口P20输出高电平，驱动电路50中的PNP三极管截止，接触器60不动作，输出装置70不得电而停止工作。

上述水平仪是由中空梭形通管210、不透明圆球体211和槽形光电开关220组成，梭形通管210内腔纵向为中间口径大，向两端口径逐渐变小，梭形通管210两端设有圆孔215和216，两圆孔215和216都与梭形通管内腔相通，不透明圆球体211置于梭形通管210内，该不透明圆球体211直径大于梭形通管210两端圆孔215和216直径10～30％，槽形光电开关220红外线发射口221和红外线接收口222分别对应梭形通管210两端圆孔215和216。

上述垂直仪由中空蝶形体230、不透明圆球体231和槽形光电开关240组成，蝶形体230内腔为中间口径大，向上、下两端口径逐渐变小，蝶形体230上、下端各设有圆孔235和236，不透明圆球体231置于蝶形体230腔内，该不透明圆球体231直径是蝶形体上、下端圆孔235和236直径的1.8～2.0倍，槽形光电开关红外线接收口242和红外线发射口241分别对应蝶形体230上、下端圆孔235和236。

上述输出装置70是警示灯71、蜂鸣器72和脉冲仪73，并且并联连接。

上述单片机40执行延时时间为2秒钟。

本发明的技术效果是：本发明通过声音、灯光适时提示投篮者，以及通过脉冲仪发出的电脉冲适时刺激于投篮者左、右小腿的三头肌，能够使投篮者掌握正确的投篮姿势和适时下肢蹬地发力动作，帮助投篮者能在正确的姿势下发力投篮，使大脑形成主动意识和条件反射，同时也减轻了教练的陪练强度，练习者可以单独或同时使用以上两种功能。

附图说明：

图1是本发明电路方框图

图2是本发明的电路原理图。

图3是水平仪梭形通管主视图。

图4是水平仪梭形通管左视图。

图5是图3的半剖视图。

图6是水平仪主视图。

图7是水平仪左视图。

图8是水平仪俯视图。

图9是垂直仪蝶形体主视图。

图10是垂直仪蝶形体俯视图。

图11是图9的半剖视图。

图12是垂直仪主视图。

图13是垂直仪左视图。

图14是垂直仪俯视图。

图15是本发明使用示意图。

具体实施方式：

如图1和图2所示，一种篮球投篮训练器，包括电源10、输入装置20、输入电路30、单片机40、驱动电路50、继电器60和输出装置70。电源10由12伏锂电池、稳压集成块U1(型号为7805)、电解电容C10和C11组成，12伏直流电由稳压集成块7805稳压到+5伏。输入装置20包括垂直仪21、第1水平仪22和第2水平仪23。输入电路30由三组电路组成，分别与垂直仪21、第1水平仪22和第2水平仪23连接，每组电路由光电耦合器、发光二极管、下拉电阻和限流电阻组成，即与垂直仪21连接的输入电路由第1光电耦合器31、限流电阻R1、发光二极管34、下拉电阻R5组成；与第1水平仪22连接的输入电路由第2光电耦合器32、限流电阻R2、发光二极管35、下拉电阻R6组成；与第2水平仪23连接的输入电路由第3光电耦合器33、限流电阻R3、发光二极管36、下拉电阻R7组成。单片机40包括单片机集成块U2、时钟电路42和复位电路43组成，复位电路43由手动复位电路和上电自动复位电路组成，复位电路43与单片机接口RST连接，复位电路43由手动复位开关RST、复位电容C3、复位电阻R10和R11组成，当电路有故障时，使用手动复位开关RST。时钟电路42由晶振和协振电容C1和C2组成，为单片机集成块U2提供工作时钟，时钟电路42分别与单片机接口X1和X2连接，单片机集成块U2采用STC89C52RC型号。驱动电路50由PNP三极管、限流电阻R8和R9组成，限流电阻R8用来保护接触器60，限流电阻R9用来保护PNP三极管。接触器60采用946H型号。输出装置70为警示灯71、蜂鸣器72和脉冲仪73，它们并联连接。

垂直仪21与第1光电耦合器31连接；第1水平仪22与第2光电耦合器32连接；第2水平仪23与第3光电耦合器33连接。第1光电耦合器31信号输出端与单片机第11接口P11连接，第2光电耦合器32信号输出端与单片机第13接口P13连接，第3光电耦合器33信号输出端与单片机第15接口P15连接。当垂直仪21垂直时，发光二极管34灯不亮，第1光电耦合器31输出端为低电平；当第1水平仪22水平时，发光二极管35灯亮，第2光电耦合器32输出端为高电平；当第2水平仪23水平时，发光二极管36灯亮，第3光电耦合器33输出端为高电平。当垂直仪21垂直，同时第1水平仪22和第2水平仪23都水平时，单片机40执行延时程序，本实施例单片机执行延时时间设定为2秒钟。延时后由单片机第20接口P20输出低电平，使驱动电路50中的PNP三极管导通，接触器60动作，输出装置70得电工作，警示灯71灯亮、蜂鸣器72发出声音和脉冲仪73发出电脉冲；当垂直仪21、第1水平仪22和第2水平仪23任意一个姿态发生变化，使第1光电耦合器31、第2光电耦合器32和第3光电耦合器33任意输出端电平发生改变，单片机第20接口P20输出高电平，驱动电路50中的PNP三极管截止，接触器60不动作，输出装置70不得电而停止工作。

如图3至8所示，上述水平仪是由梭形通管210、不透明圆球体211和槽形光电开关220组成，梭形通管210两端设有圆孔215和216，圆孔215和216与梭形通管210内腔相通，不透明圆球体211置于梭形通管210内，两端圆孔215和216直径相同，该不透明圆球体211直径大于梭形通管210两端圆孔215和216直径的10～3096，槽形光电开关220红外线发射口221和红外线接收口222分别对应圆孔215和216，梭形通管210中轴线与槽形光电开关220发出的红外线光束中心线重合，梭形通管210两端圆孔215和216直径等于或大于所述红外线光束直径。梭形通管210内部纵向为中间口径大，向两端口径逐渐变小，当梭形通管210水平时，梭形通管210内腔便形成了中间低、两边高的地势，其内置的不透明圆球体211在重力的作用下滚动到最低的中间位置，槽形光电开关220发出的红外光束将不被遮挡，从红外线发射口221发出的红外线光束通过梭形通管210内腔到达红外线接收口222，于是与水平仪连接的光电耦合器将产生的高电平信号输入给单片机40，同时水平仪发光二极管灯亮。当梭形通管210不水平时，不透明圆球体211便离开梭形通管210内腔中间位置滚向两侧低端，由于越向两端内腔高度越小，不透明圆球体211越来越接近红外光束，直至红外光束全部被遮挡，红外光束不能到达红外线接收口222，于是与水平仪连接的光电耦合器将产生的低电平信号输入给单片机40，水平发光二极管灯灭。

如图9至14所示，垂直仪由中空蝶形体230、不透明圆球体231和槽形光电开关240组成，不透明圆球体231置于蝶形体230内腔，蝶形体230上、下端设有圆孔235和236，两圆孔235和236与蝶形体230内腔相通，该不透明圆球体231直径是蝶形体上、下端圆孔235和236直径的1.8～2.0倍，槽形光电开关240红外线发射口241和红外线接收口242分别对应圆孔236和235。圆孔235和236直径大于或等于槽形光电开关240发出的红外线光束，并且蝶形体230中轴线与红外线光束中心线重合。当蝶形体230中轴线垂直于水平面时，便形成了蝶形体230中心圆孔位置最低、周边位置高的地势，其内置的不透明圆球体231在重力的作用下，滚动到最低的中间圆孔位置，由于不透明圆球体231直径大于圆孔236和235直径，槽形光电开关240发出的红外线光束被遮挡，光束不能到达红外线接收口242，于是与垂直仪连接的光电耦合器产生的低电平信号输入给单片机，同时垂直仪发光二极管灯灭。当垂直仪不垂直时，便形成了蝶形体230中心圆孔位置高、周边位置低的地势，其内置的不透明圆球体231在重力的作用下，滚动到位置低的蝶形体230内腔周边，槽形光电开关240发出的红外光束将不被遮挡，于是与垂直仪连接的光电耦合器产生的高电平信号输入给单片机，同时垂直仪发光二极管灯亮。

因此，水平仪、垂直仪就相当于单片机输入端的电信号开关，电信号的开与关是随水平仪、垂直仪的姿态变化而开闭的。当水平仪水平时，输入单片机的信号是高电平信号，当水平仪发生倾斜时，输入单片机的信号是低电平信号；当垂直仪垂直时，输入单片机的信号是低电平信号，当垂直仪不垂直时，输入单片机的信号是高电平信号。

上述水平仪梭形通管210内腔坡度为8～15度；垂直仪蝶形体230内腔坡度为8～15度，上述不透明圆球体采用钢球。

上述脉冲仪为直流12伏中低频，脉冲频率不大于1000Hz。

本发明的使用方法：如图15所示，正确的原地单手肩上投篮姿势为三个90度：即在腕关节处手掌与前臂呈90度、在肘关节处前臂与上臂呈90度、在肩关节处上臂与驱干呈90度。三个直角理论是标准的原地单手肩上投篮姿势。首先由教练或对照镜子摆好正确的原地单手肩上投篮姿势，再将两个水平仪通过绑缚带分别固定在投篮手的第二掌骨背面和上臂下侧，垂直仪和声光提示装置(警示灯71和蜂鸣器72)通过绑缚带分别固定在前臂近肘关节的后面和前臂近腕关节的外侧，水平仪和垂直仪的发光二极管固定在投篮声光提示装置下方，脉冲仪两组电极通过绑缚带分别安放在投篮者左、右小腿的三头肌上，锂电池、脉冲仪、接触器、单片机、电源开关一同装在一个盒内，通过绑缚带固定在投篮手的同侧背部，其内的导线顺投篮手臂、腿部自然延伸，连接到相应的装置。开启电源开关，并打开警示灯71、蜂鸣器72和脉冲仪73开关，调节手掌83、前臂82和上臂81肢势，使上臂81水平，上臂81与驱干呈90度；前臂82垂直，使前臂82与上臂81呈90度；手掌83水平，使手掌83与前臂82呈90度。这时，水平仪22和23呈水平状态，水平仪发光二极管35和36灯亮；垂直仪21处于垂直状态，此时垂直仪发光二极管34灯不亮，单片机40经延时2秒后由单片机接口P20输出低电平开机信号，使驱动电路50中的PNP三极管导通，PNP三极管输出电信号给接触器60，接触器60动作，输出装置70得电工作，即警示灯71亮和蜂鸣器72发出声音，脉冲仪73发出电脉冲到达左、右小腿三头肌使其收缩，致使足跟上提形成下肢蹬地，完成篮球84出手动作。水平仪、垂直仪正确固定在投篮手掌和手臂之后，当投篮手掌和手臂的姿势发生变化时，手掌、前臂、上臂中的任何一个、二个或三个发生任何组合的变化，都将经过单片机40的处理，这些变化共有八种，见下方表格：

上述表中八种情况，我们在编程时只选取第一种为正确投篮姿势和发力时间，这时单片机输出低电平，二个水平仪的发光二极管灯亮，垂直仪发光二极管灯灭，经延时后，单片机有低电平信号输出，接触器导通，警示灯灯亮并且蜂鸣器发出声音，脉冲仪发出电脉冲刺激小腿三头肌收缩；其余七种情况都不能达到正确的投篮姿势，单片机有高电平信号输出，接触器截止，输出装置不得电。所以当我们借助器械找到了第一种情况感觉时，也就找到了正确的投篮姿势。通过使用本发明，练习者就可在正确姿势引导下练习投篮，并形成条件反射，当脱离器械后，便能保持正确的投篮姿势和出手动作。

Claims

1.一种篮球投篮训练器，其特征在于：包括电源(10)、输入装置(20)、输入电路(30)、单片机(40)、驱动电路(50)、接触器(60)和输出装置(70)，输入装置(20)中的垂直仪(21)、第1水平仪(22)和第2水平仪(23)分别对应连接输入电路(30)中的第1光电耦合器(31)、第2光电耦合器(32)和第3光电耦合器(33)，第1光电耦合器(31)信号输出端与单片机第11接口(P11)连接，第2光电耦合器(32)信号输出端与单片机第13接口(P13)连接；第3光电耦合器(33)信号输出端与单片机第15接口(P15)连接，当垂直仪(21)垂直，第1光电耦合器(31)输出端为低电平，第1水平仪(22)和第2水平仪(23)水平，第2光电耦合器(32)和第3光电耦合器(33)输出端为高电平时，单片机(40)执行延时程序，延时后由单片机第20接口(P20)输出低电平，使驱动电路(50)中的PNP三极管导通，PNP三极管输出电信号给接触器(60)，接触器(60)动作，输出装置(70)得电工作；当垂直仪(21)、第1水平仪(22)和第2水平仪(23)中任意一个姿态发生变化，致使第1光电耦合器(31)、第2光电耦合器(32)和第3光电耦合器(33)任意输出端电平状态发生改变，单片机第20接口(P20)输出高电平，驱动电路(50)中的PNP三极管截止，接触器(60)不动作，输出装置(70)不得电而停止工作。

2.根据权利要求1所述一种篮球投篮训练器，其特征在于：所述水平仪是由中空梭形通管、不透明圆球体和槽形光电开关组成，梭形通管内腔纵向为中间口径大，向两端口径逐渐变小，梭形通管两端设有圆孔，两圆孔都与梭形通管内腔相通，不透明圆球体置于梭形通管内，该不透明圆球体直径大于梭形通管两端圆孔直径10～30％，槽形光电开关红外线发射口和红外线接收口分别对应梭形通管两端圆孔。

3.根据权利要求2所述一种篮球投篮训练器，其特征在于：所述垂直仪由中空蝶形体、不透明圆球体和槽形光电开关组成，蝶形体内腔为中间口径大，向上、下两端口径逐渐变小，蝶形体上、下端各设有圆孔，两圆孔都与蝶形体内腔相通，不透明圆球体置于蝶形体腔内，该不透明圆球体直径是蝶形体上、下端圆孔直径的1.8～2.0倍，槽形光电开关红外线接收口和红外线发射口分别对应蝶形体上、下端圆孔。

4.根据权利要求1或3所述一种篮球投篮训练器，其特征在于：输出装置为警示灯、蜂鸣器和脉冲仪。

5.根据权利要求4所述一种篮球投篮训练器，其特征在于：所述单片机(40)执行延时时间为2秒钟。