CN202005996U - 跆拳道竞技无线计分系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种跆拳道竞技无线计分系统，包括边裁操作手柄和内含软件的上位机电脑端，其特征在于：设有蓝牙发射电路，蓝牙发射电路与微控制器连接，蓝牙发射电路和微控制器设置在边裁操作手柄内；设有蓝牙接收电路，用于接收蓝牙发射电路发出的信号，蓝牙接收电路与上位机电脑端连接，所述边裁操作手柄正面的左右各设置2个按键，分别为红2分键和红3分键，青2分键和青3分键，边裁操作手柄的前侧左右各设置一个按键，分别为红1分键和青1分键。该系统为不带通信主机的跆拳道竞技无线计分系统，具有数据安全性高、成本低、同时不受主控硬件平台的影响，系统的稳定性和可靠性高、便携易用、升级简便、多功能的优点。

Description

跆拳道竞技无线计分系统

技术领域

本实用新型涉及竞技体育的计分系统，具体为一种不带主控器的跆拳道竞技无线计分系统。

背景技术

现有的跆拳道电子计分系统，是利用电脑上位机软件、带有微控制器（MCU）处理的下位机控制系统及有线或无线计分操作手柄，通过3个边裁进行实时给运动员打分的一个电子自动化综合处理系统的简称。其优越性集中体现在便利性、实用性上，因此在跆拳道各项比赛中采用电子计分系统已成为全国各跆拳道馆、体育局举办各项比赛的首选解决方案。当前跆拳道计分系统其硬件平台往往依靠MCS－51单片机为控制核心，在无线通信中采用调频发射接收的方式将数据由边裁计分输入端传递到主控器的接收端。但这一系统存在较大缺陷：

1、系统资源有限，难以扩展和丰富系统功能，针对新型跆拳道竞技比赛规则难以快速适应；

2、此种无线通信方式中在同一场馆多个场地同时进行比赛时，相互间容易受到干扰，且在场地内一般禁止使用手机，以免通信受到干扰，这使得普通参赛人员难以接受；

3、整个系统需要使用带有MCU处理能力的主控系统，需要购置相应电子元件和接口设备，如对于有线的计分系统，需要购置一大批屏蔽线进行通信，同时该主控系统还会涉及到开模等等。而跆拳道计分系统的成本开支和系统的稳定性、可靠性往往产生在硬件系统这一块，若能将这一主控系统省去，无疑将大大减少系统成本和提高系统的稳定性、可靠性，必将受到广大用户的欢迎，从而更进一步促进跆拳道产业的发展。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种不带通信主机的跆拳道竞技无线计分系统，该系统具有数据安全性高、成本低、同时不受主控硬件平台的影响，系统的稳定性和可靠性高、便携易用、升级简便、多功能的优点。

本实用新型的目的是通过下述的技术方案来实现的：

一种跆拳道竞技无线计分系统，包括边裁操作手柄和内含软件的上位机电脑端，与现有技术不同的是：

设有蓝牙发射电路，用于将计分信号通过蓝牙发射出去，蓝牙发射电路与微控制器连接，蓝牙发射电路和微控制器设置在边裁操作手柄内；

设有蓝牙接收电路，用于接收蓝牙发射电路发出的信号，蓝牙接收电路与上位机电脑端连接。

所述边裁操作手柄正面的左右各设置2个按键，分别为红2分键和红3分键，青2分键和青3分键，边裁操作手柄的前侧左右各设置一个按键，分别为红1分键和青1分键。

边裁操作手柄的握持处设有多个凸点，凸点可按摩手掌心并起到防滑、防疲劳作用。

为兼容多种显示设备，设有视频转换电路，用于转换上位机的实时计分界面信号，使该信号与显示设备相匹配，视频转换电路与上位机电脑端、显示设备连接。

采用上述方案的计分系统，包括内置蓝牙发射电路的3～4个边裁操作手柄、相应的蓝牙接收电路、上位机电脑端及其内置的软件应用程序，边裁操作手柄为蓝牙无线计分输入端，主要由STM32系列ARM微控制器和蓝牙通信模块组成，微控制器由晶振、贴片电容以及下载接口组成最小应用系统，通过其引出的输入输出（IO）口控制边裁操作手柄的计分按键，主要有1分键、2分键和3分键等青、红双方共6个按键。当微控制器检测到有按键按下时，直接将按键的值封装成预先设置的传输协议通过串口发送到蓝牙发射电路，再由蓝牙发射电路发送端以无线方式发送到蓝牙接收电路接收端，蓝牙接收电路直接通过通用串行总线（USB）与电脑的USB口相连，利用其蓝牙控制软件将其USB口映射成无线串口，通过上位机控制软件实时读取无线串口数据，完成无线通信过程。

若在使用4个边裁时，即使用4个边裁操作手柄时，有3个以上边裁在同一秒钟内按下有效按键时，则某一方的得分有效；若在使用3个边裁时，有2个以上边裁在同一秒钟按下有效按键时，则某一方的得分有效。具体使用方案的设置由上位机软件进行设置和控制。在上位机软件应用程序中，利用面向对象技术、SQL数据库技术、加密技术等，主要实现数据导入、自动抽签、编排、校对、成绩统计、电子计分、视频审议、证书打印、得分记录查询、跆赛通聊天交互等功能，同时保证通信数据和数据库的安全。

本计分系统采用蓝牙通信技术，其工作频段选在全世界范围内都可以自由使用的2.4GHz，用户不必经过申请即可使用。蓝牙使用跳频技术，收发双方通过密钥配对使用，同时其数据传输率达1Mb/S，支持实时同步定向连接。因此本系统具有足够高的抗干扰能力，且硬件设备简单、性能优越，可实现在多个场地同时进行跆拳道比赛的需求。本系统使用的蓝牙发射电路的模块采用3.3V供电，可直接在边裁手柄上安装手机锂电池，具有实用、便携、安全等诸多优点，且传输距离可达20多米，完全满足各场地跆拳道比赛的需求。

本计分系统通过蓝牙接收电路与上位机电脑端相连，可直接在电脑上扩展出多个无线串口接收端，与边裁操作手柄的无线串口发送端一一对应，在应用软件中直接读取各个无线串口的数据，进行相应处理，从而完成系统的通信过程。为了检测通信链路的通断情况，在电脑端与发送端通过专用命令进行实时检测，保证链路通畅。上位机应用软件可进行联机应用、可大容量导入数据、可灵活适应跆拳道各项比赛规则，可保证同时在多个场地同时比赛管理，可实时生成各项报表，自动统计出各运动员、参赛队的各项详细成绩。与该系统配套的应用软件具有中英文安装版本，采用三重数据加密标准算法（3DES）、非对称加密算法（RSA）等加密算法对数据进行加密，直接将应用软件与电脑独立捆绑，防止未经授权使用。

本计分系统在电脑端软件配有专门的“跆赛通”聊天交互工具，方便计分端工作人员与检录端工作人员实时进行交互，让计分端及时知道检录端的检录情况，检录端也及时知道赛场的比赛情况，解决了以往系统在应用过程中，检录端与计分端信息不通畅，需来回走动传递信息带来的不足。同时在检录端也可以及时知道当前赛场的比赛人员名单，无需再像以前需实时打印对阵表而造成的浪费，提高了工作效率，节省了比赛成本开支。

本实用新型具有的优点为：

1、计分系统直接采用蓝牙模块收发技术并配合上位机软件面向对象、数据库、加密算法技术，保证数据安全；

2、计分系统无需设计通信主控系统、开模、配套工具箱等，大大节省硬件成本开支、成本低廉，更易于面向低端用户推广应用；同时不受主控硬件平台的影响，可更进一步保证系统的稳定性和可靠性；

3、本计分系统用户只需携带无线操作手柄，无需工具箱等大件设备，易于携带，具有便携易用的特点，同时可通过电脑端接音频、视频输出；

4、本计分系统的应用软件可通过网站平台进行更新升级，保证其开放性；

5、边裁操作手柄的握持处设有多个凸点，采用符合人们手感的操作手柄，具有防滑、防疲劳等功能，对手部有按摩功效；

6、本计分系统可提供的“跆赛通”内置专用聊天工具，方便计分端、检录端实时进行信息交互，提高了工作效率，节省了成本开支。

附图说明

图1为实施例计分系统的连接框图；

图2为实施例边裁操作手柄内蓝牙发射电路和微控制器电路的电气原理图；

图3为实施例边裁操作手柄主视示意图；

图4为图3中边裁操作手柄后视示意图。

图中，1.红1分键 2.青1分键 3.红2分键 4.青2分键 5.红3分键 6.青3分键 7.凸点 8.电源指示灯 9.电池盒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步的阐述，但不是对本实用新型的限定。

实施例：

参照图1图2，一种跆拳道竞技无线计分系统，包括边裁操作手柄和内含软件的上位机电脑端，设有蓝牙发射电路，用于将计分信号通过蓝牙发射出去，蓝牙发射电路与微控制器连接，蓝牙发射电路和微控制器设置在边裁操作手柄内；

设有蓝牙接收电路，用于接收蓝牙发射电路发出的信号，蓝牙接收电路与上位机电脑端连接。

还设有视频转换电路，用于转换上位机的实时计分界面信号，使该信号与显示设备相匹配，视频转换电路与上位机电脑端、显示设备连接。

视频转换模块负责将上位机电脑端的VGA信号转为AV信号接入到显示设备例如电视机、电视墙、投影仪中；上位机电脑端也可以直接连接到带有VGA接口的显示器中。

具体地，蓝牙发射电路采用蓝牙发射模块U2，蓝牙发射模块U2的型号为CSR BC417的蓝牙芯片，微控制器采用STM32微控制器U1，微控制器U1的型号为集成电路STM32F103C8T6，应用电路中还包括与集成电路STM32F103C8T6的5、6脚连接的由晶振Y1、电容器C1、C3组成的时钟电路U3，与7脚连接的由电容器C4组成的复位电路U4，应用电路中还包括电阻R1、R2、电容器C5、C6等元器件。

电源输入电路为电源模块U6，电源模块U6的型号为集成电路REG1117-3.3，电源输入电路还包括与电源输入端并联的电容器C8、C9，与电源输出端并联的电容器C10。电源模块U6的输出端分别与蓝牙发射模块U2和微控制器U1的电源输入端连接。

蓝牙接收电路采用蓝牙接收适配器，蓝牙接收适配器通过通用串行总线（USB）端口与上位机电脑端连接，再通过蓝牙终端软件将该USB端口映射为对应的无线串口，传输的有效距离可达20多米。

蓝牙发射模块U2的发送端、接收端与微处理器U1集成电路STM32F103C8T6的串行通讯端口1的接收端RX、发送端TX连接，具体地，边裁操作手柄的内部设有电路板1和电路板2，其中电路板1含有微控制器U1集成电路STM32F103C8T6、蓝牙发射模块U2和电源模块U6，微控制器U1集成电路STM32F103C8T6的31、30引脚分别连接到蓝牙发送模块U2的TX和RX端，即1、2引脚，蓝牙发射模块U2与微控制器U1集成电路STM32F103C8T6通过串口进行通信，电源采用锂电池，同时可通过电源开关控制是否接通并通过电源指示灯进行指示，参照图3，电源指示灯8设置在边裁操作手柄上，电源指示灯8采用LED发光二极管，LED发光二极管与电源开关连接。

蓝牙发射模块U2是采用无线串口的方式进行无线发送，与蓝牙接收适配器配套使用。

电路板2通过排针与电路板1相连，接入到微控制器U1集成电路STM32F103C8T6的输入输出端口上，电路板2主要包含6个轻触按键，电路板2上的按键电路分别连接到微控制器U1集成电路STM32F103C8T6的按键输入U5上。

电路板1用尺寸为小于6×8cm的单面敷铜板制作，电路板2用尺寸为小于15×5cm的单面敷铜板制作。

参照图3图4，边裁操作手柄正面的左右各设置2个按键，分别为红2分键3和红3分键5，青2分键4和青3分键6，边裁操作手柄的前侧左右各设置一个按键，分别为红1分键1和青1分键2。

边裁操作手柄的握持处设有多个凸点7，在操作过程中可起到防滑作用。边裁操作手柄的底部两边各留有3个镙钉定位孔，用于固定边裁操作手柄的两面。

边裁操作手柄背面的中部设有电池盒9，可放置电池。

本实用新型上位机电脑端内置的软件采用C++Builder开发，结合SQL Server或ACCESS数据库技术，具有数据导入、自动抽签、编排、校对、成绩统计、电子计分、视频审议、证书打印、得分记录查询、裁判员管理等等各项功能，通过无线串口实时接收蓝牙接收电路接收到的数据。蓝牙接收电路通过蓝牙软件工具，将其配置为接收模式，波特率使用115200BPS，可与多个蓝牙发射端相通信，并且具备实时检测各发射模块的状态，一旦发现链路有异常，则即刻进行声光报警提示，从而实现不带通信主机的跆拳道竞技无线计分系统。

Claims (4)

1.一种跆拳道竞技无线计分系统，包括边裁操作手柄和内含软件的上位机电脑端，其特征在于：

设有蓝牙发射电路，用于将计分信号通过蓝牙发射出去，蓝牙发射电路与微控制器连接，蓝牙发射电路和微控制器设置在边裁操作手柄内；

设有蓝牙接收电路，用于接收蓝牙发射电路发出的信号，蓝牙接收电路与上位机电脑端连接。

2.根据权利要求1所述的跆拳道竞技无线计分系统，其特征在于：所述边裁操作手柄正面的左右各设置2个按键，分别为红2分键和红3分键，青2分键和青3分键，边裁操作手柄的前侧左右各设置一个按键，分别为红1分键和青1分键。

3.根据权利要求1所述的跆拳道竞技无线计分系统，其特征在于：边裁操作手柄的握持处设有多个凸点。

4.根据权利要求1所述的跆拳道竞技无线计分系统，其特征在于：设有视频转换电路，用于转换上位机的实时计分界面信号，使该信号与显示设备相匹配，视频转换电路与上位机电脑端、显示设备连接。

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