CN1270797C - 壁球馆或网球练习馆的智能计分系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，它包括信号采集电路，信号处理电路，中央处理器，存贮器，显示装置，控制装置和供电电路，信号采集电路中包括一个或一个以上传感器，且该传感器为振动传感器，设置于球馆的击球壁处，将振动信号转换成电信号，并将电信号传输到信号处理电路。本发明可以自动计分，并且可以存储一些特殊的数据，可以人工来设置比赛时间，如果当击球的过程中，球已经无效(已经落地或其它情况时)，此系统能够自动的进入下一轮的计数。壁球馆安装了本发明后，可实行异场比赛，避免了竞争对手的相互撞击，使运动更加的安全，更具有娱乐性和趣味性。而且在原有壁球馆基础上仅需要花费较少的成本即可完成升级。

Description

壁球馆或网球练习馆的智能计分系统

(一)技术领域：

本发明涉及一种电子计分系统，特别是壁球馆或网球练习馆的智能计分系统。

(二)背景技术：

现有的壁球馆，或对墙练习的网球练习馆均使用人工计分，这在比赛时容易引起误判，而日常训练时由于需要训练者自己计分，且每次击球时的击球次数，最高击球记录等特殊数据，均需训练者自己默记，训练时间也必须自己掌握，因此十分不便。

(三)发明内容：

本发明将公开一种适合壁球馆或网球练习馆用的智能计分系统。

本壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，它包括信号采集电路，信号处理电路，中央处理器，存贮器，显示装置，控制装置和供电电路，其中供电电路分别与各电路及装置相联并供电，信号采集电路中包括一个或一个以上传感器，且该传感器为振动传感器，设置于球馆的击球壁后面，它的作用是将振动信号转换成电信号，并将电信号传输到信号处理电路；信号处理电路包括放大电路、滤波电路和整形电路，它的作用是将从信号采集电路输出的电信号放大后，经过滤波电路把无用的信号滤除，而有用信号由整形电路进行整形，把信号转换成中央处理器所能识别的电平并传输给中央处理器；中央处理器负责处理信号处理电路送过来的电平信号，根据程序做出相应的处理，并把那些有用的数据存入存贮器，或从存贮器中读取数据，根据需要把处理的结果送到显示装置显示。本壁球馆或网球练习馆的智能计分系统的中央处理器上最好还接有一个控制装置。为了增加采集的信号，且保证球打在击球壁的任何地方都可以有效采集信号，从而为后面电路的信号处理打下坚实的基础，所述传感器最好为多个，且各传感器之间为串并混联。

本发明的信号处理电路中最好设两级放大电路，该防大电路可以是由运算放大器、平衡电阻，反馈电阻、耦合电容和接地电阻构成的一般放大电路，其中第一级放大电路前端还可以设置一个起滤波作用的二极管。本级放大电路的放大倍数设置较低，一般为5～20倍，以有利于降低杂波干扰。第一级放大电路主要起预放大作用，同时也起到阻抗匹配的作用，该级放大电路对整体性能起到关键性的作用，由第一级放大电路放大得到的信号送往第二级放大电路进行再次放大，使得信号能够达到所需要的幅度。第二级放大电路使用普通的运算放大器就可达到较高的信噪比，本级放大电路中使用了较高的放大倍数，一般在20～100倍，以确保信号能够达到所需的幅度。

在上述放大电路中，反馈电阻最好为可调电阻，因为击球壁会由于各种原因，产生一定的无用非电量信号，干扰系统，因此需要通过调整反馈电阻，实现信号采集电路的人工调整，从而改变信号采集电路的灵敏度，尽量减少无用信号的串入，使得所采集的信号更易于处理。

在本发明中，滤波整形电路一般采用施密特触发器进行整形，使得信号变成有规则的矩形波。

在本发明中，所述贮存器最好采用I²C总线储存器，中央处理器内部集成了定时器/计数器，并且内部程序存储器为可编程、可改写的只读存储器EEPROM，其内部程序由用户自行写入，因此本系统容易维护也容易升级系统，只要改变内部程序，就可将本系统用于各种相似的场合，使本系统具有较广的用途。I²C总线储存器使本系统能够在断电的情况下，使数据在EEPROM中至少可保存十年，EEPROM可被重复编程达1000000次，而对其进行的读操作次数不受限制，并且在突然断电的情况下，可以快速地保存有用的数据使其不丢失，并且在下次有电时，可以重新调用这些有用数据。且I²C总线储存器简单的二线串行结构将电路的互连减到最少，也减少了I²C的管数目和PCB板的跳线数目，使PCB板的体积变小价格变低。I²C总线的存储器在市场上随处可见，价格相对低廉，且性能高、稳定，目前技术很成熟。这种存储器无须另外设计一个掉电保护电路或备用电源来存储数据，就可以保证及时和词类久存储重要数据，掉电保护电路的电路也相对烦琐，成本也较高。当然备用电源也可以达到要求，但还是要占据一定的成本，且备用电源年久易损耗的缺点，对系统的维护将带来麻烦。

该电路可以根据用户需要设定一种或多种计数规则存储于中央处理器内，根据需要实现切换。

本发明具有下列优点：

1>可以避免出现误判的情况，并且在原有基础上，通过更改程序，仅需要花费较少的成本即可完成升级。

2>可以存储一些特殊的数据，(并且在断电的情况下不会丢失)例如最高记录等等，使本系统更适合用于各种比赛用途。

3>可以按照不同的比赛需要，让人工来设置比赛时间，并且将其显示，当开始比赛时，此系统将会按照所设置的比赛时间自动进行倒计时，当时间结束以后，再打上去的壁球将被视为无效。

4>安装了发明以后，可以使玩家更加清楚地知道自己每次击球的次数，可以清楚知道，自己今天打球的最高得分纪录。

5>如果在击球的过程中，球已经无效(即已经落地或出现其它情况时)，此系统能够自动的进入准备，进行下一轮的计数。

6>壁球馆安装了本发明后，可实行异场比赛，避免了竞争对手的相互撞击，因此，本系统使运动更加的安全，更具有娱乐性和趣味性。

(四)附图说明：

图1为本发明的电路原理图；

图2为本发明的一种实施方式电路图。

(五)具体实施方式：

本壁球馆或网球练习馆的智能计分系统如图1所示，它包括信号采集电路1，信号处理电路2，中央处理器3，存贮器6，显示装置4，控制装置5和供电电路，其中供电电路分别与各电路及装置相联并供电，在图2所示的实施方式中，信号采集电路1中包括多个振动传感器，各振动传感器分别设置于球馆的击球壁后面的不同位置，且各振动传感器之间为串并混联。各振动传感器将振动信号转换成电信号，并将电信号传输到信号处理电路2；其中信号处理电路2包括两级放大电路、和一级滤波整形电路，从信号采集电路1输出的电信号放大后，经过滤波电路把无用的信号滤除，并将有用信号交由整形电路进行整形，把信号转换成中央处理器3所能识别的电平并传输给中央处理器3；其中第一级放大电路21前端设有由起滤波作用的二极管7，该级放大电路是由运算放大器B1、平衡电阻，反馈电阻、耦合电容和抑制电容及接地电阻3构成的同相放大电路；该级放大电路具有相当高的输入阻抗，范围为500K～10M欧姆；本级放大电路的放大倍数为5～20倍。第二级放大电路22的放大倍数在20～100倍。上述两级放大电路中的反馈电阻均为可调电阻。第二级放大电路22的输出端接于施密特触发器的构成的滤波整形电路23的输入端；滤波整形电路23的输出端接于中央处理器3；中央处理器3上还接有一个I²C总线储存器、一个控制装置5、一个显示装置4。中央处理器3内部集成了定时器/计数器，并且内部程序存储器为可编程、可改写的只读存储器EEPROM。

中央处理器3处理信号处理电路2送过来的电平信号，根据程序做出相应的处理，并把那些有用的数据存入存贮器6中，或从存贮器6中读取数据，根据需要把处理的结果送到显示装置4显示，控制装置5连接在中央处理器3的主控电路上。

Claims (8)

1、壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：它包括信号采集电路(1)，信号处理电路(2)，中央处理器(3)，存贮器(6)，显示装置(4)，控制装置(5)和供电电路，其中供电电路分别与各电路及装置相联并供电，信号采集电路(1)中包括一个或一个以上传感器，且该传感器为振动传感器，设置于球馆的击球壁处；信号采集电路(1)将振动信号转换成电信号，并将电信号传输到信号处理电路(2)；信号处理电路(2)包括放大电路、滤波电路和整形电路，将从信号采集电路(1)输出的电信号放大后，经过滤波电路把无用的信号滤除，并将有用信号交由整形电路进行整形，把信号转换成中央处理器(3)所能识别的电平并传输给中央处理器(3)；中央处理器(3)根据程序处理信号处理电路(2)送过来的电平信号，并把那些有用的数据存入存贮器(6)中，或从存贮器(6)中读取数据，根据需要把处理的结果送到显示装置(4)显示，中央处理器(3)上还接有一个控制装置(5)。

2、根据权利要求1所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：所述信号处理电路(2)中设有两级放大电路，其中第一级放大电路(21)前端还设有一个滤波二极管(7)。

3、根据权利要求2所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：第一级放大电路(21)的放大倍数为5～20倍；第二级放大电路(22)的放大倍数为20～100倍。

4、根据权利要求2或3所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：其中两级放大电路中的反馈电阻均为可调电阻。

5、根据权利要求1～3中任何一项所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：所述贮存器为I2C总线储存器。

6、根据权利要求1～3中任何一项所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：所述传感器为多个，且各传感器之间为串并混联。

7、根据权利要求1～3中任何一项所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：中央处理器(3)内部程序存储器为可编程、可改写的只读存储器EEOPROM。

8、根据权利要求2或3所述的壁球馆或网球练习馆的智能计分系统，其特征在于：第一级放大电路(21)的输入阻抗为500K～10M欧姆。

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