CN1137935A - 动态球类射门训练机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及体育训练设备领域，特别涉及带射门性质的球类训练设备，其特点是：含有安装于球门的信号转换装置(1)，控制器(2)；控制器(2)发出随机指令控制信号转换装置(1)，信号转换装置(1)将训练技术参数反馈给控制器(2)并由其计算统计，该设备结构设计合理，自动化程度高，可动态模拟赛场上的射门状况并进行分析处理，该设备可广泛用于球类运动的对抗模拟训练中。

Description

动态球类射门训练机

本发明涉及体育训练设备领域，特别涉及带射门性质的球类训练设备。

在带有射门性质的球类运动中，无论传球、带球最终目的都是要把球射入球门中，这一环节对于比赛的胜负至关重要，但由于在比赛中，整个赛场是一个动态场面，双方队员都处于高度竞技状态。对于想要射门的队员，往往面对球门仅有几个空点，能进球的空点在瞬间都可能消失或转移，这就要求队员具有高超的射门技能，这种技能正是队员观察能力、反应能力、击球速度等技术参数的综合体现。提高射门技能一般在高水平比赛中会得到锻炼。但高水平的比赛往往不是很多。这就需要在平时训练中提高队员的射门技能。目前，涉及这一领域的训练设备为数不多，且基本上都属于机械式的。这些装置功能单一、自动化程度低，很难在短时间内迅速提高球队队员的射门意识和射门技能。

本发明的目的在于提供一种能模拟赛场上的动态变化并对一些相应的技术参数进行分析处理的动态球类射门训练机。

本发明可以用如下方式加以实现：

一种动态球类射门训练机，它含有安装于球门的信号转换装置、控制器；控制器发出随机指令控制信号转换装置，信号转换装置将训练技术参数反馈给控制器并由其计算统计。在该训练机的控制器上有一个显示屏，这个显示屏上有预先设置的训练参数和表示训练成绩的各种数据，同时有语言提示及报数功能。其中的信号转换装置由面积与球门相应的支架、一组受控发光屏组成。支架安装在球门上，受控发光屏与支架固定相接。受控发光屏可采用如下结构：它含有接触屏、平衡装置、传感器、发光板、底座；接触屏通过平衡装置触发传感器，发光板面对接触屏且固定在底座上，传感器、平衡装置分别固定在底座与接触屏之间，由控制器给出发光指令，发光板按指定时间发光。在一定时间内如球射中接触屏，接触屏通过平衡装置，触发传感器，传感器发出的射中位置信号、冲击速度信号、冲击力信号等技术参数信息反馈给控制器。

在该训练机上所使用的控制器可预先设定技术参数，并将训练结果进行计算统计并显示输出；它含有键盘、微机、显示屏、随机发光驱动电路、显示驱动电路、A/D转换电路、I/O接口、打印机；微机是整个训练机的核心，它可接收键盘输入的各种参数和指令，可以根据这些参数进行处理，向外发出指令及信息，同时接收反馈信号。首先，计算机通过输出接口发出随机动态指令，随机信号经随机发光驱动电路，驱动受控发光屏发光，而且保证在每一时刻只有一个发光体或几个发光体发光。计算机通过输入接口接收传感器发出的射中位置信号、冲击速度信号、冲击力信号等反馈信号，然后根据反馈信号进行计算判断球的落点准确性、方度大小等一些技术参数。显示驱动电路驱动显示屏进行数据显示。最后打印机将设定参数、训练成绩、运动员编码、训练时间、统计参数等信息打印输出。

本发明结构设计合理，自动化程度高、可动态模拟赛场上的射门状况，并进行分析处理，再通过声、光等传输手段将训练成绩显示出来。在短时间内可迅速提高队员的射门意识和射门技能。

下面结合附图详述本发明的具体实施方式：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明受控发光屏的结构图。

图3为本发明控制器的电路原理框图。

图4为本发明电源电路接线图。

图5为本发明中键盘与显示屏部分电路接线图。

图6为本发明中微机通过输出接口控制信号转换装置上的受控发光屏随机发光的部分电路接线图。

图7为本发明中微机通过接口输入信号转换装置上传感器发出的球的落点位置信号的部分电路接线图。

图8为本发明中微机检测信号转换装置上球的落点力度大小的部分电路接线图。

如图1所示：动态球类射门训练机包括一组受控发光屏(4)、支架(3)、控制器(2)，其中受控发光屏(见图2)由接触屏(5)、弹簧(6)、拉杆(7)传感器(8)、发光板(9)、底座(10)组成；弹簧(6)固定在底座(10)与接触屏(5)之间，起回复作用。拉杆(7)分别与底座(10)接触屏(5)活动连接，对接触屏起平衡支撑作用。传感器与发光板(9)面向接触屏(5)且与底座(10)固定连接。受控发光屏均固定在支架(3)上，支架(3)安装在球门上。

本装置的控制器部分(见图3)，由微机、键盘、键盘与显示接口、译码器、显示屏、显示驱动电路、地址译码器、输出随机指令接口、随机发光驱动电路、输入传感器发出位置信号的接口、传感器发出力度大小信号的调零、放大电路、信号峰值保持、多路转换开关、阻容滤波电路、A/D转换、电源、控制多路开关的接口、打印机组成。控制器可以接收队员在训练前设定的与训练有关的数据，训练结束后输出与训练成绩有关的数据。电路的实施可采用集成电路也可以采用386型系统计算机与集成电路组成，还可以采用单片微机与集成电路组成。本发明的控制器是由单片微型计算机与集成电路组成。本控制器的单片微型计算机型号是8031。

为使电路可靠工作(见图4)，市电通过变压器降压然后经整流滤波再采用三端稳压供机器各部分电路工作，变压器B1先变压15V、9V、25V交流电，经整流桥Z1、Z2、Z3整流，然后经电容滤波，最后采用三端稳压器7824、7812、7912、7805、7905输出直流的24V、12V、-12V、5V、-5V直流电压供各部分电路工作。

键盘与显示屏部分电路(见图5)，8279的片选CS22脚接四一十六译码器74LS154的17脚，3脚是时钟脚接8031的30脚ALE，8279的10脚RD和11脚WR分别与8031的17脚和16脚相连，21脚AO状态表示8279与8031传送的是状态还是数据。AO与373的19脚相连，8279的数据DB0-DB7的管脚为12-19与8031的数据总线PO口相连，8279的SL0-SL3的管脚为32-35是用来扫描按键开关和显示器的各位数字。软件上设置SL0-SL3为编码输出状态，所以SL0-SL3与四-十六译码器74LS154相连，74LS154译码器输出Y2-Y15的管脚为3-17与非门4069相连，再分别与2片ULN2003相连，ULN2003的输出端OUT1-OUT7分别接至各个数码块的公共极，8031通过编程设定工作方式，然后在软件的支持下，微处理机就可随时接收键盘信息，同时为显示器提供显示数据。

微机通过输出接口控制信号转换装置上的受控发光屏随机发光的部分电路(见图6)，该电路的输出接口采用可编程接口8255共8片8255，8255的片选端分别接在地址译码器的输出端，数据线接到8031的数据线经74LS245总线驱动器上。控制线分别连在8031的控制总线上。8255的片选CS脚6依次与地址译码器的输出端16脚15、14、13、11、10、9、8脚相连，8255的RD脚5，WR脚36，分别与8031的RD、WR端相连，8255的A0脚9，A1脚8与373的19、16脚相连，8255的PA口、PB口、PC口分别与ULN2003的输入端相连。在软件的支持下，8031就可通过8255执行输出指令，再经ULN2003驱动发光管使发光屏发光。

微机通过接口输入信号转换装置上传感器发出的球的落点位置信号的部分电路(见图7)，本电路采用3片8279与8031相连，构成192个键盘，本训练机就是这192个开关量或者说192个键的编码来反应球的落点的准确性。3片8279的片选CS脚22依次接在地址译码器输出端7脚、6脚5脚，8279的A0端21脚与373的19脚相连。RD脚10WR脚11与8031的RD脚WR端相连，8279的SL0-SL3与74LS138译码器的输入端1脚、2脚、3脚相连，译码器输出8根线与8279的RL0-RL7相连构成8×8键盘矩阵，为了得到精确的球的落点，所以使用3片8279构成192个键盘矩阵，微处理机在软件的支持下设定8279的工作方式，然后8031就可通过8279接收球的落点信息，并采用定时查询方式。

微机检测信号转换装置上球的落点力度大小的部分电路(见图8)这部分电路由传感器、放大器、峰值保持器、多路开关、A/D转换及控制多路开关的接口电路组成。首先，球落到球门上，球落点处的力度传感器，就会发出一个反应力度大小的模拟信号，这个信号接到运算放大器LM324的3脚5脚，由A1、A2放大后的双端信号，再由A3变换成单端信号由A3的15脚输出，送至电位器W1中，对信号增益进行调整。电位器W0是调零电位器，由W1中输出的信号经阻容滤波送至多路开关CD4051的输入端13脚，由输出端3脚送入A/D转换器的输入端3脚，本电路的A/D转换采用5G14433，它是动态分时输出BCD码，而且Q0-Q3和DS0-DS3都是非总线形式。因此必须通过并行I/O与之相连，本电路是Q0-Q3和DS0-DS3与8031的P1口相连，且EOC脚15与DU脚9相连，选择的是连续转换方式，每次转换完毕都送至输出寄存器，EOC是A/D转换结束的输出标志信号。EOC端与8031外部中断输入端INT0相连，5G14433所有外部器件按规定要求接好，8031通过接口8255控制多路开关把192路信号输入到微机内存当中。其中一片8255由PA0、PA1、PA2分别送入24片4051中A端B端C端(即地址线)另一片8255的PA口、PB口、PC口共24根线依次接到24片4051中的INH端，8031在软件的配合下，可以把192路力度信号采集到内存中。

微机根据反馈信号进行计算判断球的落点准确性、力度大小等一些技术参数。显示驱动电路驱动显示屏进行数据显示。最后打印机将设定参数、训练成绩、运动员编码、训练时间、统计参数等信息打印输出。

Claims (4)

1.一种动态球类射门训练机，其特征在于：含有安装于球门的信号转换装置(1)、控制器(2)；控制器(2)发出随机指令控制信号转换装置(1)，信号转换装置(1)将训练技术参数反馈给控制器(2)并由其计算统计。

2.根据权利要求1所述的动态球类射门训练机，其特征在于：所述信号转换装置(1)由与球门相应的支架(3)、一组受控发光屏(4)组成，支架(3)安装在球门上，受控发光屏(4)与支架(3)固定相接。

3.根据权利要求2所述的动态球类射门训练机，其特征在于：所述的受控发光屏(4)含有接触屏(5)、平衡装置(6、7)、传感器(8)、发光板(9)、底座(10)；接触屏通过平衡装置触发传感器，发光板(9)面对接触屏(5)且固定在底座(10)上，传感器(8)、平衡装置(6、7)分别固定在底座(10)与接触屏之间。

4.根据权利要求1、2、3所述的动态球类射门训练机，其特征在于：所述的控制器可预先设定技术参数，并依训练结果进行计算；它含有键盘、微机、显示屏、随机发光驱动电路、显示驱动电路、A/D转换电路、打印机；微机可接收键盘输入的各种参数及指令并进行处理，其发出的随机信号经随机发光驱动电路驱动受控发光屏发光，显示驱动电路驱动显示屏进行数据显示。

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