CN105435435B - 一种篮球架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种篮球架，包括底座、支架、篮板和篮筐，所述的支架下端固定在底座上，所述的篮板固定在支架上端处，所述的篮筐固定在篮板上；还包括多个压力传感器、多个光电传感器、控制器、LED显示单元、电源模块；本发明能够自动准确计算投篮命中率和打板进球数量。

Description

一种篮球架
技术领域
本发明涉及一种篮球架，属于体育设备技术领域。
背景技术
篮球课程是深受广大学生喜爱的运动项目，篮球架也是篮球场地的必需设备。常见的篮球架都是标准的正式比赛篮球架，无法自动记录打板进球的个数，总投篮的个数，命中率，而实际的篮球教学过程中，特别对于篮球初学者而言，如果能够在平时的篮球训练过程中知道自己打板进球的数量，投篮的命中率是多少，这样可以调整自己的训练，从而快速提高篮球初学者的篮球水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种篮球架，能够自动计算打板进球数量，投篮命中率。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：篮球架，包括底座、支架、篮板和篮筐，所述的支架下端固定在底座上，所述的篮板固定在支架上端处，所述的篮筐固定在篮板上；其特征在于，还包括多个压力传感器、多个光电传感器、控制器、LED显示单元、电源模块；
所述的电源模块为各个电路模块单元供电；电源模块包括太阳能电池板、滤波单元、单片机单元、第一AD单元、第二AD单元、第一蓄电池单元、第二蓄电池单元、第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元；
太阳能电池板的输出端连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接第一可控开关单元的输入端和第二可控开关单元的输入端；
第一可控开关单元的输出端连接第一蓄电池单元的输入端，第二可控开关单元的输出端连接第二蓄电池单元的输入端；
第一蓄电池单元通过第三可控开关单元为各个模块单元供电；
第二蓄电池单元通过第四可控开关单元为各个模块单元供电；
第一AD单元的输入端连接第一蓄电池单元的输出端，第一AD单元的输出端连接单片机的IO输入端口；
第二AD单元的输入端连接第二蓄电池单元的输出端，第二AD单元的输出端连接单片机的IO输入端口；
第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元的控制端分别连接单片机单元的IO输出端口；
所述的LED显示单元设置在篮板的顶部，LED显示单元与控制器电连接；
所述的压力传感器等间距设置在篮板的前表面，压力传感器与控制器电连接；
所述的篮筐的外圆表面等间距设置多个光电传感器，篮筐的内圆表面也设置至少一个光电传感器；
设置于篮筐的外圆表面的每一个光电传感器的发射器和接收器都是封装在一起的；
设置于篮筐的内圆表面的光电传感器的发射器和接收器是分开的，并且发射器与接收器的连线穿过圆心；
所有的光电传感器均与控制器电连接；
如果篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总进球数变量a加1，否则总进球数变量a不变；
如果压力传感器检测到篮球撞击篮板并且300ms之内篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总打板进球数变量b加1，否则总打板进球数变量b不变；
如果篮筐的外圆表面的光电传感器检测到篮球经过，则控制器内部的总投篮数变量c加1，否则总投篮数变量c不变；
如果总投篮数变量c连续两次加1的时间间隔小于300ms，则总投篮数变量c减1，否则总投篮数变量c不变；
控制器计算投篮命中率x＝a/c，然后控制器控制LED显示单元显示总进球数变量a、总打板进球数变量b、总投篮数变量c以及投篮命中率x。
进一步，所述的控制器采用AT89S52单片机。
更加优选的技术方案，第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元均采用可控晶闸管实现。
更加优选的技术方案，所述的单片机单元采用AT89S51单片机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明能够自动计算打板进球数量、投篮的命中率，并且计算准确，这样能够在平时的篮球训练过程中知道自己打板进球的数量，投篮的命中率是多少，这样可以调整自己的训练，从而快速提高篮球初学者的篮球水平。
附图说明
图1是本发明篮球架的结构示意图；
图2是本发明篮筐的结构示意图；
图3是本发明篮板的结构示意图；
图4是本发明的光电传感器的发射器和接收器被封装在一起检测篮球经过的示意图；
图5是本发明的电源模块原理示意图。
其中，1是底座；2是支架；3是篮板；4是篮筐；5是光电传感器；6是光电传感器的发射器；7是光电传感器的接收器；8是压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对发明做进一步详细描述。
实施例：篮球架，包括底座、支架、篮板和篮筐，支架下端固定在底座上，所述的篮板固定在支架上端处，所述的篮筐固定在篮板上；还包括多个压力传感器、多个光电传感器、控制器、LED显示单元、电源模块；
电源模块为各个电路模块单元供电；电源模块包括太阳能电池板、滤波单元、单片机单元、第一AD单元、第二AD单元、第一蓄电池单元、第二蓄电池单元、第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元；
太阳能电池板的输出端连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接第一可控开关单元的输入端和第二可控开关单元的输入端；第一可控开关单元的输出端连接第一蓄电池单元的输入端，第二可控开关单元的输出端连接第二蓄电池单元的输入端；第一蓄电池单元通过第三可控开关单元为各个模块单元供电；第二蓄电池单元通过第四可控开关单元为各个模块单元供电；第一AD单元的输入端连接第一蓄电池单元的输出端，第一AD单元的输出端连接单片机的IO输入端口；第二AD单元的输入端连接第二蓄电池单元的输出端，第二AD单元的输出端连接单片机的IO输入端口；第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元的控制端分别连接单片机单元的IO输出端口；
所述的LED显示单元设置在篮板的顶部，LED显示单元与控制器电连接；所述的压力传感器等间距设置在篮板的前表面，压力传感器与控制器电连接；所述的篮筐的外圆表面等间距设置多个光电传感器，篮筐的内圆表面也设置一个光电传感器；设置于篮筐的外圆表面的每一个光电传感器的发射器和接收器都是封装在一起的；设置于篮筐的内圆表面的光电传感器的发射器和接收器是分开的，并且发射器与接收器的连线穿过圆心；所有的光电传感器均与控制器电连接；如果篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总进球数变量a加1，否则总进球数变量a不变；如果压力传感器检测到篮球撞击篮板并且300ms之内篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总打板进球数变量b加1，否则总打板进球数变量b不变；如果篮筐的外圆表面的光电传感器检测到篮球经过，则控制器内部的总投篮数变量c加1，否则总投篮数变量c不变；如果总投篮数变量c连续两次加1的时间间隔小于300ms，则总投篮数变量c减1，否则总投篮数变量c不变；控制器计算投篮命中率x＝a/c，然后控制器控制LED显示单元显示总进球数变量a、总打板进球数变量b、总投篮数变量c以及投篮命中率x。
其中，所述的控制器采用AT89S52单片机。第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元均采用可控晶闸管实现，所述的单片机单元采用AT89S51单片机。
光电传感器属于现有公知技术，不详细描述描述，下面简单叙述一下。
光电传感器由三部分构成，发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标接收器发射光束，发射的光束一般来源于发光二极管(LED)、激光二极管，光束不间断地发射；接收器由光电二极管、光电池组成，在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等，接收器的后面设置有检测电路。
有的光电传感器的发射器和接收器是分开的，发射器发送的光被接收器接收；
有的光电传感器的发射器和接收器是封装在一起的，发射器发送的光照射到物体上被物体发射后被接收器接收。
本发明的原理说明：
设置于篮筐的外圆表面的每一个光电传感器的发射器和接收器都是封装在一起的，这样做的原因是篮球经过时同一个光电传感器的发射器发射的光经过篮球发射后会被接收器接收，这样控制器记投篮一次；
设置于篮筐的内圆表面的光电传感器的发射器和接收器是分开的，并且发射器与接收器的连线穿过圆心，这样做的原因是发射器可以不断向接收器发送光信号，当篮球穿过篮筐时会挡住发射器向接收器发送的光信号。
如果篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐(当篮球穿过篮筐时会挡住发射器向接收器发送的光信号)，则控制器内部的总进球数变量a加1；
如果压力传感器检测到篮球撞击篮板并且300ms(多次试验发现打板进球的话从篮球撞击篮板到篮球进入到篮筐一般300ms内肯定可以完成的)之内篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总打板进球数变量b加1；
如果总投篮数变量c连续两次加1的时间间隔小于300ms，则总投篮数变量c减1，主要是考虑有可能投篮一次在篮球上升和下降的过程中会被检测到两次，因此时间间隔小于300ms，则算做一次投篮；(300ms是经验数据，多次试验发现300ms内如果检测篮球经过两次的话都是一次投篮)。还有就是一次投篮篮球上升或者下降的过程中有可能被几个光电传感器都检测到了，这样的话300ms内多次检测到则记为一次投篮。

Claims (4)

1.一种篮球架，包括底座、支架、篮板和篮筐，所述的支架下端固定在底座上，所述的篮板固定在支架上端处，所述的篮筐固定在篮板上；其特征在于，还包括多个压力传感器、多个光电传感器、控制器、LED显示单元、电源模块；
所述的电源模块为各个电路模块单元供电；
电源模块包括太阳能电池板、滤波单元、单片机单元、第一AD单元、第二AD单元、第一蓄电池单元、第二蓄电池单元、第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元；
太阳能电池板的输出端连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接第一可控开关单元的输入端和第二可控开关单元的输入端；
第一可控开关单元的输出端连接第一蓄电池单元的输入端，第二可控开关单元的输出端连接第二蓄电池单元的输入端；
第一蓄电池单元通过第三可控开关单元为各个模块单元供电；
第二蓄电池单元通过第四可控开关单元为各个模块单元供电；
第一AD单元的输入端连接第一蓄电池单元的输出端，第一AD单元的输出端连接单片机的IO输入端口；
第二AD单元的输入端连接第二蓄电池单元的输出端，第二AD单元的输出端连接单片机的IO输入端口；
第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元的控制端分别连接单片机单元的IO输出端口；
所述的LED显示单元设置在篮板的顶部，LED显示单元与控制器电连接；
所述的压力传感器等间距设置在篮板的前表面，压力传感器与控制器电连接；
所述的篮筐的外圆表面等间距设置多个光电传感器，篮筐的内圆表面也设置至少一个光电传感器；
设置于篮筐的外圆表面的每一个光电传感器的发射器和接收器都是封装在一起的；
设置于篮筐的内圆表面的光电传感器的发射器和接收器是分开的，并且发射器与接收器的连线穿过圆心；
所有的光电传感器均与控制器电连接；
如果篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总进球数变量a加1，否则总进球数变量a不变；
如果压力传感器检测到篮球撞击篮板并且300ms之内篮筐的内圆表面的光电传感器检测到篮球穿过篮筐，则控制器内部的总打板进球数变量b加1，否则总打板进球数变量b不变；
如果篮筐的外圆表面的光电传感器检测到篮球经过，则控制器内部的总投篮数变量c加1，否则总投篮数变量c不变；
如果总投篮数变量c连续两次加1的时间间隔小于300ms，则总投篮数变量c减1，否则总投篮数变量c不变；
控制器计算投篮命中率x＝a/c，然后控制器控制LED显示单元显示总进球数变量a、总打板进球数变量b、总投篮数变量c以及投篮命中率x。
2.根据权利要求1所述的一种篮球架，其特征在于，所述的控制器采用AT89S52单片机。
3.根据权利要求1所述的一种篮球架，其特征在于，第一可控开关单元、第二可控开关单元、第三可控开关单元和第四可控开关单元均采用可控晶闸管实现。
4.根据权利要求1所述的一种篮球架，其特征在于，所述的单片机单元采用AT89S51单片机。
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