CN2804964Y

CN2804964Y - 往返运球投篮自动测试仪

Info

Publication number: CN2804964Y
Application number: CN 200520049914
Authority: CN
Inventors: 李艳翎; 蔡言诗
Original assignee: Hunan Normal University
Current assignee: Hunan Normal University
Priority date: 2005-04-30
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2015-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种往返运球投篮自动测试仪，它包括红外线传感器、一台主机及与之通过电缆连接的发令键盘和显示屏，红外线传感器信号通过带编码电路的射频发射电路传送到主机，主机内设有带解码电路的射频接收电路，解码电路的数据输出端通过输入控制电路连接控制逻辑集成电路。对运动员进行往返运球投篮测试时，将本实用新型的红外线传感器安装在起跑区、篮板上对应篮筐的位置及规定的测试点上，整个过程的各个步骤完全由红外线传感器监控，并通过无线遥控发射到主机，测试准确，杜绝了人为差错，而且工作效率大大提高，尤其对于工作量大的考场来说，有较大的推广价值。

Description

往返运球投篮自动测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种体育运动测试仪，具体涉及一种篮球运动中使用的往返运球投篮自动测试仪。

背景技术

篮球运动作为一个竞技运动项目，深受广大群众喜爱。在篮球的专业教学与训练中，往返运球投篮准确率及速度的指标，成为基本技术测试项目之一。测试时，运动员双手持球，从篮下端线中点出发，即开始计时，运球至球场边线中点，到位后转身运球投篮，直至投中，接着再运球至另一边线的中点，到位后转身运球投篮，当球投进篮筐2/3时停表。该项测试，通常使用电子秒表计时，裁判员必须聚精会神才能准确无误地开表和停表，若测试时间较长，不仅两眼高度紧张，工作强度大，还容易出错，人为误差大，影响了考核的准确性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有计时器的上述缺陷，提供一种经济实用、测试准确且工作效率高的往返运球投篮自动测试仪。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：包括红外线传感器、一台主机及与之通过电缆连接的发令键盘和显示屏，红外线传感器通过带编码电路的射频发射电路向主机发射无线电信号，主机内设有相应的射频接收电路及解码电路，解码电路的数据输出端通过输入控制电路连接控制逻辑集成电路。

对运动员进行往返运球投篮测试时，将本实用新型的红外线传感器安装在起跑区、篮筐附近上下位置及规定的测试点上，整个过程的各个步骤完全由红外线传感器监控，并通过无线遥控发射到主机，测试准确，杜绝了人为差错，而且工作效率大大提高，尤其对于工作量大的考场来说，有较大的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构方框图；

图2为本实用新型一实施例的现场布置示意图；

图3为图2所示起跑传感器9的发射接收电路；

图4为与图3对应的射频发射器12的电路图；

图5为图2中对射式传感器的发射器电路；

图6为与图5对应的接收器的检波放大电路；

图7为与图6对应的射频发射电路；

图8为主机的射频接收电路。

图中：1、红外线传感器，2、编码电路，3、射频发射电路，4、射频接收电路，5、解码电路，6、主机，7、键盘，8、显示屏，9、起跑传感器，10、篮上传感器，11、篮下传感器，12、射频发射器，13、发射器，14、接收器，15、发射器，16、接收器，17、红外光发射电路，18、控制逻辑集成电路。

具体实施方式

依照往返运球投篮测试的规定，考生的测试过程为：篮下端线中点起跑→到①位→投篮进球→到②位→投篮进球。其中测试点①、②位为球场两边线的中点。在此过程中，本实用新型从规定的测试点采集信号、分析处理，并协助裁判监控测试过程(避免犯规)。其测试点的信号包括：起跑点信号、中间测试点①位、②位的到位信号及投篮命中的信号。只有考生按规定起跑、依序到达测试点并完成在投篮区的准确进球，系统才正常地开表计时至停表结束，最后将成绩输出、显示屏显示考生的测试成绩，否则作犯规处理。

下面结合附图详细介绍本实用新型。

参见图1。有一台主机6及与之通过电缆连接的发令键盘7和显示屏8；有发射和接收红外线信号的红外线传感器1，通过带编码电路2的射频发射电路3向主机发射无线电信号。主机6内设有相应的射频接收电路4及解码电路5。主机6内设置有输入控制电路，接收红外线传感信号和键盘信号，输入到控制逻辑集成电路及单片机中。主机内的输出控制电路连接着发令键盘7和显示屏8。

其中输入、输出控制电路均设有光耦开关，单片机采用AT89C52型。控制逻辑集成电路18为EPM7064S型，与单片机进行数据和控制交换。

主机对传入信号及传入顺序等数据进行分析处理，通过输出控制电路将控制信号送到键盘7，同时将测试数据，包括犯规情况、测试成绩输出到显示屏8。发令键盘7上设置有发令键、复位键等按键，主机6或键盘7上还可设置若干状态指示灯。输出控制电路上也可连接一发声电路，模拟起跑枪声和裁判口令。

图2为本实用新型的一个实施例在测试现场的布置示意图。

本实用新型中的红外线传感器1包括反射式传感器和对射式传感器两种。

在篮下端线中点的后侧，设置一个反射式传感器，为起跑传感器9；在篮板上对应篮筐的适当位置，上下安装两个反射式传感器，为篮上传感器10和篮下传感器11；在篮板的支架上安装一个射频发射器12，与上述三个反射式传感器相连接。

在①、②位到位线两端的延长线上安装有对射式传感器，分别由分体的发射器13和接收器14、发射器15和接收器16组成。

起跑传感器9的电路结构参见图3。起跑传感器9包括红外光发射电路17、红外光接收电路以及信号输出电路，通过插座J₃₁经三芯线与射频发射器12相连，接收5V工作电源，并输出电平信号。

其中红外光发射电路17由BA5104集成电路IC1、晶振455K、电容C₁、C₂、电阻R₁、R₂、R₃、三极管VT₁、稳压二极管D₁、红外发光二极管组成。晶振455K、电容C₁、C₂接在IC1的OSC1、OSC2脚上，供IC1的工作频率，当发射脚K₁至K₈中任何一脚接地时，455晶振工作，产生振荡，IC1的D₀脚有振荡输出，VT₁工作，红外发光二极管VD₁向外发射红外光波，同时VD₂亮，指示有红外光发射。

起跑传感器9的接收电路包括专用红外线接收块HQA268、BA5204集成电路IC2；信号输出电路包括三极管VT₃、VT₄、电阻R₇～R₁₀。若发射电路中IC1的K₁接地，则IC2的HP₁～HP₆、CP₁、CP₂脚中与之对应的一脚为HP₁，HP₁经电阻R₈接VT₃的基极，VT₃的发射极接地，VT₃的集电极一路串联电阻R₇接5V电源，另一路串联电阻R₉接VT₄的基极，VT₄的发射极接地，VT₄的集电极一路串联电阻R₁₀接5V电源，同时另一路接插座J₃₁的信号输入端。

当HQA268收到红外光波，由VT₂放大，输入IC2的IN脚，经处理后，从HP₁输出高电平，则VT₃导通，VT₄的基极为低电平，VT₄截止，其集电极处高电平，此时插座J₃₁将高电平信号输入到射频发射器12的插座J₄。

该起跑传感器9能感应起跑区域宽度15cm、远度25cm、高度3cm范围内的红外线。当考生站到起跑位置上，红外光被后脚挡住后反射回去，此时红外接收探头HQA268收到红外线光波，接收电路将高电平信号从插座J₃₁输入到射频发射器12，主机6确认运动员(考生)已到起跑位，准备就绪，到位状态指示灯亮，即可发令。裁判按下发令键，主机发出模拟枪声，考生后脚离地，插座J₃₁发出的电平发生变化，立即启动计时模块开表计时。

篮上传感器10和篮下传感器11的结构同起跑传感器9，只需调整发射电路中的BA5104集成电路的发射脚和对应的BA5204集成电路的接收脚，将上下传感器的插座J₃₂、J₃₃分别接射频发射器12的插座J₅和J₆，即可。

射频发射器12的结构参见图4，编码电路2为PT2262型。由12V蓄电池供电，经7805稳压集成电路及电容组成的稳压电路后，为射频发射电路3提供5V工作电源，同时又经插座J₄、J₅及J₆向上述起跑传感器9、篮上传感器10和篮下传感器11供电。插座J₄、J₅及J₆分别接光耦开关N₁、N₂及N₃，N₁、N₂及N₃的输出端通过R₁₁、R₁₂、R₁₃接地，同时还分别接入AT89C2051单片机IC3的输入端第19脚、第18脚、第17脚；IC3的输出端第13脚、第14脚、第15脚分别接非门U₁、U₂及U₃，U₁、U₂及U₃又分别接光耦开关N₄、N₅及N₆，N₄、N₅及N₆的输出端通过R₁₄、R₁₅、R₁₆接地。同时，N₄、N₅的输出端接入PT2262编码电路IC4的数据输入端第11脚D₂、第13脚D₀，N₆的输出端一路通过非门U₅与IC4的编码启动端TE脚相连，另一路通过非门U₆串联电阻R₁₇接在三极管VT₅的基极，VT₅的发射极接地，VT₅的集电极一路串联电阻R₁₈接电源，另一路接78R12电源开关的控制脚，该电源开关的V_IN脚接12V电源，V_OUT脚连接射频发射头的电源输入端，发射头的信号端连接PT2262编码电路的编码输出端D_OUT脚。

当起跑就绪时，插座J₄有高电平输入，则单片机IC3的第19脚有高电平输入。经单片机处理后，对应的第13脚、第15脚输出低电平，再分别经非门U₁、U₃反相，输出高电平，驱动光耦开关N₄及N₆，继而使与N₄相接的编码电路IC4的数据输入端D₂有效，同时U₅、U₆输出低电平，与U₅相连的IC₄的TE端有效，数据输入端D₂的地址码信号从输出端D_OUT脚输出至射频发射头。同时由于U₆输出低电平，三极管VT₅截止，集电极输出高电平，控制电源开关打开，使射频发射头得电工作，向主机的射频接收电路发射地址码信号。

同理，当投篮命中时，插座J₅、J₆先后有高电平输入，则单片机的第18脚、第17脚先后有高电平输入。经处理后，判断投篮是否有效，如果有效，对应的第14脚、第15脚输出低电平，最终使数据输入端D₀的地址码信号发送至主机，启动停表。

图2所示的测试点①、②的到位线上，分别设置了由分体的红外光发射器和红外光接收器组成的对射式传感器，以监控考生的到位情况，其控制高度为32cm，宽度250cm～450cm，检测精度误差小于1毫米。

对射式传感器的发射器13、15的电路参见图5。发射器由蓄电池供电，通过稳压集成电路7805、电阻、电容，提供5V工作电源，由集成电路BA5104和455K晶振、红外发光二极管等组成红外光发射电路，该部分与前述图3的起跑传感器9的红外光发射电路17相同。

对射式传感器的接收器14、15，包括检波放大电路和射频发射电路3。

图6为其中的检波放大电路。该电路中，红外接收探头HQA268连接三极管VT₆₁、VT₆₂、电阻R₆₂、R₆₃、R₆₄，将收到红外线信号放大，通过二极管VD₆₁、VD₆₂、电容C₆₂进行检波，经R₆₅、VT₆₃、R₆₆、VT₆₄再放大，从VT₆₄的集电极输出，通过插座J₅₁输出电平信号。另外，VT₆₄的集电极还通过串联的电阻R₆₈、稳压管D₆₂、电阻R₆₉，连接VT₆₅、发光二极光管VD₆₃，组成感应指示电路，以显示红外线对射的感应状态。

在同一个红外光接收器中，可以设置3～5组检波放大电路，若设置5组，则输出电平信号的插座依次为J₅₁～J₅₅。

参见图7，射频发射电路3包括：由7805稳压集成电路、电容C₇₃、C₇₂、C₇₁组成的稳压电源电路，插座J₆₁～J₆₅及一组74S08与门电路U₆₁～U₆₄、74S04非门电路U₆₅～U₆₈组成的电平信号逻辑处理电路，NE555时基电路IC6、PT2262编码电路IC7、由74LS00二输入端四与非门集成电路组成的触发器IC5、78R12电源开关和T930A射频发射头。

7805稳压集成电路的输入端接12V电源，输出端连接NE555时基电路IC6和PT2262编码电路IC7的电源输入端以及插座J₆₁～J₆₅，供5V电流。插座J₆₁～J₆₅并联，分别与插座J₅₁～J₅₅连接，为上述五组检波放大电路供电并接收电平信号。与门电路U₆₁～U₆₄接收插座J₆₁～J₆₅输出的电平信号并进行逻辑处理。其中插座J₆₁、J₆₂分别接U₆₁的两输入脚，J₆₃、J₆₄分别接U₆₂的两输入脚，U₆₁、U₆₂的输出脚分别接U₆₃的两输入脚，U₆₃、J₆₅的输出脚分别接U₆₄的两输入脚。U₆₄的输出脚又连接非门电路U₆₅～U₆₈。其中U₆₄的输出脚一路经非门电路U₆₅、U₆₆放大，经电容C₇₄接在触发器IC5的第1脚上，U₆₆的输出脚连接IC7的TE脚；U₆₄输出脚的另一路经U₆₇、U₆₈放大，经电容C₇₆后接在IC6的第2脚，同时U₆₇的输出脚还连接IC7的数据输入端D₀～D₅中的一脚，如接D₃(排除图4中IC4选定的D₀和D₂)。IC6的触发端第3脚经电容C₇₅接在触发器IC5的第2脚上，IC5的第4脚串联电阻R₇₃，与三极管VT₆₆的基极相连，同时VT₆₆的集电极连接78R12电源开关的控制脚，该电源开关的V_IN脚接12V电源，V_OUT脚连接射频发射头的电源输入端，发射头的信号端连接编码电路IC7的编码输出端D_OUT脚。

与门电路U₆₁～U₆₄中，当全部输入脚为高电平1时，则输出脚为1；任意输入脚为低电平0时，则输出脚为0。安装时，五组检波放大电路中的红外接收探头HQA268依次从上至下排列，全部感应红外光对准时，插座J₆₁～J₆₅接收的电平信号为高电平1，U₆₄输出为1，U₆₆输出为1，IC5的第4脚输出高电平1，三极管VT₆₆导通，集电极输出低电平0，78R12电源开关关闭，射频发射头无工作电压，不工作。

当考生跑到位、准确踏线时，五个红外接收探头感应的红外光线中任意一条或多条被切断，U₆₄的输出即变为低电平0。U₆₆的输出脚也由高电平转为低电平0，使编码电路IC7的编码启动端TE有效，同时由于U₆₇反相输出高电平1，与之连接的IC7的数据输入端为高电平(如D₃)，相应的地址码经IC7的D_OUT脚向射频发射头输出。

此时因U₆₆为低电平0，触发IC5第1脚，使IC5第4脚输出低电平，三极管VT₆₆截止，集电极输出高电平1，电源开关导通，射频发射头工作，向主机的射频接收电路发送到位地址码信号。

同时由于U68反相输出低电平0，触发NE555时基电路IC6延时，延时长短由电阻R₇₇、电容C₇₈来调整。延时结束，IC6的第3脚输出低电平0，触发IC5的第4脚输出高电平1，三极管VT₆₆导通，集电极为低电平，78R12电源开关关闭，射频发射头不工作。

两个对射式传感器结构相同，只需将IC7的数据输入端改选为D₄(排除D₀、D₂、D₃)即可。

图8为主机的射频接收电路。射频接收头T932的电源正极接5V电源，负极接地，信号输出端接三极管VT₇的基极，VT₇的集电极通过电容C₈、电阻R₈₁连接PT2272解码电路IC8的DIN脚。IC8的数据端中选用与图4、图7所示的PT2262编码电路一致的数据端，为D₀、D₂、D₃、D₄，D₀～D₄分别经电阻R₈₁、R₈₂、R₈₃、R₈₄接三极管VT₈₁、VT₈₂、VT₈₃、VT₈₄的基极，三极管VT₈₁～VT₈₄的集电极又分别通过光耦开关N₈₁、N₈₂、N₈₃、N₈₄接入控制逻辑集成电路18的数据输入脚，从而将起跑信号、进球信号、测试点①、②的到位信号输入到主机，进行处理。

本实用新型中的主机还可通过RS232接口与一台上位机电脑连接，将考生的信息传输到上位机，再通过设计系统管理软件将考生的成绩进行统计、排序、打印等处理，得到更为实用的测试数据。

本实用新型已试制成功，经多次使用，反应灵敏，信号稳定，很好地满足了往返运球投篮测试的需要。

Claims

1、往返运球投篮自动测试仪，包括红外线传感器(1)、一台主机(6)及与之电连接的发令键盘(7)和显示屏(8)，其特征在于：在红外线传感器(1)和主机之间设置有编码电路(2)、射频接收电路(3)，主机(6)内设有相应的射频接收电路(4)及解码电路(5)，解码电路(5)的数据输出端通过输入控制电路连接控制逻辑集成电路；输出控制电路连接有显示屏(8)和发令键盘(7)。

2、根据权利要求1所述的往返运球投篮自动测试仪，其特征为：所述主机(6)内，单片机为AT89C52型，控制逻辑集成电路(18)为EPM7064S型，所述输入、输出控制电路中设有光耦开关；所述输出电路还连接有发声控制电路，所述编码电路(2)为PT2262型，所述解码电路(5)为PT2272型。

3、根据权利要求1或2所述的往返运球投篮自动测试仪，其特征为：所述红外线传感器(1)包括反射式传感器和对射式传感器，其中反射式传感器包括起跑传感器(9)、篮上传感器(10)和篮下传感器(11)，分别设置在测试场地的起跑区一侧、安装在篮板上对应篮筐的适当位置；对射式传感器为分体的发射器(13、15)和接收器(14、16)，设置在各测试点的到位线两端。

4、根据权利要求3所述的往返运球投篮自动测试仪，其特征为：所述反射式传感器(9、10、11)连接一个射频发射器(12)，射频发射器(12)内设置带有编码电路(2)的射频发射电路(3)。

5、根据权利要求4所述的往返运球投篮自动测试仪，其特征为：所述射频发射器(12)内有连接反射式传感器(9、10、11)的插座，插座通过光耦开关连接接入AT89C2051单片机，该单片机的输出端通过光耦开关与PT2262编码电路的数据输入端和编码启动端相连接。

6、根据权利要求3所述的往返运球投篮自动测试仪，其特征为：所述对射式传感器中的接收器(14、16)中设置有检波放大电路及射频发射电路(3)，其中检波放大电路设有3～5组，通过插座连接到射频发射电路(3)；其中射频发射电路(3)中设置有PT2262编码电路、控制射频发射电源开关的延时电路，该电路包括由NE555时基电路和由74LS00二输入端四与非门集成电路组成的触发器。