CN2858003Y - 电脑评分踢墙式足球训练娱乐器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够指示不同位置目标，并能对踢球的准确度及反映时间综合评分的电子足球踢墙训练娱乐装置，娱乐性强、结构简单、易于普及，尤其适合于儿童及青少年足球训练。一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，包括主体、控制装置、扬声器及显示屏；所述的主体连接控制装置，控制装置连接显示屏，所述的主体贴墙垂直地面、固定安装，包括目标指示灯及击球位置感应片两部分；所述的控制装置包括发光目标位置指示电路、击球位置检测电路、评分显示电路、发声电路及控制电路；评分显示电路连接显示屏；发声电路连接扬声器。

Description

电脑评分踢墙式足球训练娱乐器

技术领域

本实用新型涉及一种体育训练器械，特别是一种足球训练机。

背景技术

踢墙训练是一种十分简易有效的足球训练方法，场地要求小，对锻炼基本功，提高踢球技术极有帮助。但对儿童及青少年来说，具有目标随意性大，枯燥和缺乏兴趣，无量化评定机制等缺点。

目前对儿童及青少年的踢墙训练来说，基本上是无任何辅助工具。对许多喜好踢足球的成年人来说，找齐年龄相近的人一起踢较为困难，自己练习及健身也同样存在缺乏兴趣，受场地限制等缺点。目前已有的各种相似足球辅助器材主要以射门为训练手段，具有体积大、结构复杂、成本高且不宜普及等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于：提供一种能够指示不同位置目标，并能对踢球的准确度及反映时间综合评分的电子足球踢墙训练娱乐装置，娱乐性强、结构简单、易于普及，尤其适合于儿童及青少年足球训练。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是：

一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，包括主体、控制装置、扬声器及显示屏；所述的主体连接控制装置，控制装置连接显示屏，所述的主体贴墙垂直地面、固定安装，包括目标指示灯及击球位置感应片两部分；所述的控制装置包括发光目标位置指示电路、击球位置检测电路、评分显示电路、发声电路及控制电路；评分显示电路连接显示屏；发声电路连接扬声器；目标指示电路部分接受控制电路处理器控制信号，闪烁相应发光管以指示相应目标，击球位置检测电路在接收到击球后，相应位置的开关闭合，相应的信号变化被处理器接收，以供处理器判断击球位置及反应时间，评分显示电路部分接受处理器控制信号，显示相应当前得分及累计记分，发声电路接受处理器控制信号，按指令发出已写入内部储存器的声音信号并驱动扬声器，扬声器在接收到声音信号后发出相应声音。

所述的受击球位置感应板外表面上分为若干个目标区，每个目标区最少设一个接触开关，无击球时开关常态为打开，当球击中时相应开关闭合，击球位置检测电路连接接触式开关。

所述的目标指示灯及击球位置感应片的目标区安装在同一平面上，成行列式分布并相互对应。

所述的主体与控制装置、扬声器及显示器可以采用固定成一体形式，也可以采用主体与控制装置、扬声器及显示屏分开安装，通过电缆相连的形式。

所述的控制电路为核心电路，由单片处理器CPU及其自身的外围典型电路组成，其余部分电路均只与控制电路相连。

所述的主体为质地柔软的薄毯式结构。

所述的主体为薄箱体式结构。

击球位置感应片部分的接触开关为薄膜开关，球击中时开关闭合。

根据本实用新型提供的技术方案，其相对于现有技术具有如下优点：

本实用新型为踢墙训练提供了一种类似于保龄球的计分方式，极大地提高了足球踢墙训练的娱乐性，趣味性并且结合足球特点可不断变换目标位置，并根据踢球的准确度及反映时间综合评分并累计，结构简单，易于普及。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型一种实施例的外观示意图；

图2为本实用新型的一种实施例的功能键切换电路图；

图3为目标指示部份电路图；

图4为本实用新型整体电路图；

图5为图3所示功能键切换电路图的流程图；

图6为本实用新型按设定等级评分流程图；

图7为本实用新型的计时流程图；

图8为各部分电路之间的连接关系图。

图号说明：

1击球位置感应片    2目标指示灯    3控制装置    L1、L2、L3发光管RL1、RL2、RL3电阻  K1、K2、K3、K4、K5接触开关  发光数码管LED1、LED2、LED3、LED4    R1、R2、R3、R4、R5上拉电阻    C1、C2滤波电容SP1扬声器    N1功率驱动三极管    R11为限流电阻

U1：ATMEL89S51  单片微处理器    U2、U3、U7：7407集电极开路驱动电路U5、U6：74HC373 8路锁存器    U8：API8208A  可编程发声集成电路LED1~LED4：共阳极八段发光数码管

具体实施方式

一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，包括主体、控制装置、扬声器及显示屏；所述的主体连接控制装置3，控制装置3连接显示屏，所述的主体贴墙垂直地面、固定安装，包括目标指示灯2及击球位置感应片1两部分；所述的控制装置包括发光目标位置指示电路、击球位置检测电路、评分显示电路、发声电路及控制电路；评分显示电路连接显示屏；发声电路连接扬声器；目标指示电路部分接受控制电路处理器控制信号，闪烁相应发光管以指示相应目标，击球位置检测电路在接收到击球后，相应位置的开关闭合，相应的信号变化被处理器接收，以供处理器判断击球位置及反应时间，评分显示电路部分接受处理器控制信号，显示相应当前得分及累计记分，发声电路接受处理器控制信号，按指令发出已写入内部储存器的声音信号并驱动扬声器，扬声器在接收到声音信号后发出相应声音。

所述的受击球位置感应片1外表面上分为若干个目标区，每个目标区最少设一个接触开关，无击球时开关常态为打开，当球击中时相应开关闭合，击球位置检测电路连接接触式开关。

所述的目标指示灯2及击球位置感应片1的目标区安装在同一平面上，成行列式分布并相互对应。

所述的主体与控制装置3、扬声器及显示屏可以采用固定成一体形式，也可以采用主体与控制装置、扬声器及显示屏分开安装，通过电缆相连的形式，如图1所示，为本实用新型一种实施例的外观示意图。

所述的其中控制电路为核心电路，由单片处理器CPU及其自身的外围典型电路组成，其余部分电路均只与控制电路相连。各部分电路之间的连接关系如图8所示。

所述的主体为质地柔软的薄毯式结构，或薄箱体式结构，或箱体式结构，可直接固定在地面上，皆应属于本专利保护范围。

击球位置感应部分的接触开关为薄膜开关，球击中时开关闭合。

电路设计：整个系统可分为目标指示电路(如图3所示)及接受击球位置感应部分(如图3所示)、图4为控制及显示部分，整个系统有一个外接市电的+5V电源模块供电。

目标指示由三个发光管L1、L2、L3发光指示，三个发光管阳极通过三个限流电阻RL8、RL9、RL10与正电源相连，阴极与控制电路驱动输出端相连，驱动输出端输出低电位信号时，对应目标发光管即有电流流过并发光。接受击球位置感应部分主要由五个相应目标位置的微动接触开关组成K1、K2、K3、K4、K5，一侧通过五个上拉电阻R1、R2、R3、R4、R5与正电源相连，另一侧与电源地相连，通态时微动接触开关上侧均为高电位信号，当相应目标有球击中时，对应信号输出为低。

控制及显示部分的核心为标号为U1的单片机，其复位及时钟电路均为生产厂家提供的典型应用，复位电路由电解电容E1及电阻R12串联组成，E1上端接正电源，R12底端接电源地，中间相连部分接U1复位脚9，当系统上电时，电容E1的稳压特性将确保复位脚有大于两个工作周期的高电位，使单片机复位并开始工作；时钟电路由晶振CY1及滤波电容C1、C2组成，利用晶振其电特性及可为单片机提供可靠的时钟信号。

评分显示电路及显示屏由四个发光数码管LED1、LED2、LED3、LED4及其驱动电路组成，每个数码管由八个发光二极管组成，八个阳极内部相连成阳极公共端，因不需要小数点位，所以驱动电路只需要七路驱动即可。发光数码管驱动电路有两种方案，一种为静态驱动，另一种为动态驱动，本系统采用后一种，电路相对简单，即将四个数码管对应管脚相连，但每个数码管阳极公共端管脚分别驱动，在每一个瞬间只有一个数码管显示数值，四个数码管显示各自数据，因电路周期性地扫描四个数码管，并且周期短、速度快，利用人眼的视觉暂存特性，使用者即可看到稳定清晰的数值。

七路数码管对应驱动电路由U5、U2、U3、RL1、RL2、RL3、RL4、RL5、RL6、RL7组成、U5为八位数据锁存器，其输出状态由U1的21~28脚及11脚控制，U5的输出经U2，U3的驱动，是数码管有较大的电流输出，U2、U3每个有六个独立的集电极输出端，可拉动100ma的电流。RL1~RL7为限流电阻。四个发光数码管的阳极公共端驱动分别由U1的12~15管脚控制，经U3的部分集电极输出端驱动，可周期性的扫描显示相应数码管，RR1~RR4为限流电阻。

电路的发声部分由U6、U8、SP1、N1、R11组成，U6为八位数据锁存器，其输出状态由U1的21~28脚及10脚控制，U8为发声集成电路，内含存储器，可将声音通过生产厂家指定编成器写入存储器，在得到相应U1控制信号后即可发出已经存储的相应声音，SP1为扬声器，N1为功率驱动三极管，R11为限流电阻。

控制器上有十二个状态指示发光管，分别为目标位置提示音开关状态、当前击中目标位置分值提示音开关状态、游戏等级状态、累计积分算法选择状态、定时功能选择状态。其驱动电路由PR1、PR2、LL1~LL12、U7及U6的部分电路组成，十二个状态指示发光管的输出状态由U1的32~39、16、17、27、28决定，其中32~39脚内部有集电极输出电路，所以可直接驱动发光管，其他均需要U7的部分集电极输出端驱动，PR1、PR2为限流电阻排，U1的27、28脚经过U6的16、19脚锁存缓冲输出，对应发光管在单片机的控制下有电流通过即发光指示相应状态。

击球位置感应部分的微动接触开关输出端通过电缆或导线连接于U1的1~5脚，U1的6~8脚通过电缆或导线连接于目标指示发光管上，可控制对应目标区发光指示。

作为一个实施例，具体集成电路可采用如下型号：

U1：ATMEL89S51  单片微处理器

U2、U3、U7：7407集电极开路驱动电路，单芯片内含6路独立的驱动电路U5、U6：74HC373  8路锁存器

U8：API8208A  可编程发声集成电路   LED1~LED4：共阳极八段发光数码管

将本装置垂直固定后成为击球墙板，系统用发光管依次指示不同位置的目标，然后接受击球位置信号，依据击球位置与目标中心位置大小及反映时间综合评分并累计。通过发光指示电路、位置检测电路、评分显示电路、发声电路及控制电路实现其基本功能，其中控制电路为核心电路，由单片处理器CPU及其自身的少数外围典型电路组成，其余部分电路均只与控制电路相连，如图4所示，处理器控制发光电路显示目标位置，接受击球位置的返回信号，依据特定算法计算出此次击球的准确度及反映时间，通过评分显示电路显示每次击球的得分及累计得分值，并在整个过程中通过发声电路发出声音提高趣味性。

目标指示灯及击球位置感应板安装在同一平面上成行列式分布并相互对应，发光指示不同位置目标、处理器根据不断变化的目标及相应的击球的准确度及反映时间进行评分。

发光目标位置指示电路、击球位置检测电路通过外壳一起固定于墙面上，当控制器指示目标时，相应目标的发光管发光指示，击球感应部分采用接触式开关原理，每个目标区均有最少一个接触开关，无击球时开关常态为打开，当球击中时相应开关闭合，控制器即可推算出具体的击球位置。

击球区为5个击球接受区，从左向右依此排列，中间为3个目标区，左边为1号，依此类推。每个击球接受区为按键接触式感应，最好能通过相邻按键的反映次数细化距靶心的位置，如目标为2，击中1或3均应给分。工作流程如图6所示，击中后显示得分并发出音乐及分数，然后按一定随机算法给出下一个目标，发出目标提示声音及闪烁相应LED。显示得分分两部分，左边一部分为1位数码管，显示当前得分，右边一部分为3位数码管，显示累计得分。

评分机制分等级，以适应不同水平的踢球人(3岁~成人)，各级的背景音乐应不同，初级的要适应幼儿的特点。高级的不单要考虑准确度，还要考虑反映时间。开机时控制盒及目标指示的所有LED发光闪烁，积分数码管显示“set”，5个击球接受区此时相当于五个按键(顺序由左向右排列)，5秒内任何一个目标如有触动，进入控制器设置模式。如图2所示为本实用新型的一种功能键切换电路图，相对应的，图5所示为本实用新型的功能键切换电路图的流程图。

触动键1可打开及关闭目标位置提示音。

触动键2可打开及关闭当前击中目标位置分值提示音。

触动键3可选择游戏等级，共分初级、中级、高级三个等级。

触动键4可选择累计积分算法，普通积分或保龄积分法。

触动键5可选择定时功能，关闭、5分钟、10分钟。

在任何情况下，同时触动键3及键5即使系统复位。

5秒内如无任何一个目标触动，进入控制器运行模式。

如图7所示，第一次目标LED发光管开始闪烁，在专家等级时，一开始时闪烁较快，5秒后闪烁速度减慢，如有击球感应，即刻根据相应规则记分，前三种模式下，击中中心目标得5分，在保龄计分法下，可累计计分。同时击中中心目标及旁边目标只得3分，只击中旁边目标得1分。专家等级时有反映时间限制，如目标开始闪烁5秒后才检测到击球，即便击中目标也只能得4分。同时击中目标及旁边目标只能得2分。只击中旁边目标不得分。计分后开始下一周期，第二次目标LED发光管开始闪烁...如此类推。

单片机选用ATMEL89S51，并行口P1、P3用于输出LED发光控制信号，并行口2DO~D4用于接收五个击球接受区输出信号。

系统开始工作后，在5秒后进入运行模式，第一次目标LED发光管开始闪烁，在较高级别的等级时，原理如图6所示，一开始时闪烁较快，5秒~10秒后闪烁速度减慢，如有击球感应，即刻根据相应规则记分，并开始下一周期，第二次目标LED发光管开始闪烁...如此类推。

Claims (8)

1、一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：包括主体、控制装置、扬声器及显示屏；所述的主体连接控制装置，控制装置连接显示屏，所述的主体贴墙垂直地面、固定安装，包括目标指示灯及击球位置感应片两部分；所述的控制装置包括发光目标位置指示电路、击球位置检测电路、评分显示电路、发声电路及控制电路；评分显示电路连接显示屏；发声电路连接扬声器；目标指示电路部分接受控制电路处理器控制信号，闪烁相应发光管以指示相应目标，击球位置检测电路在接收到击球后，相应位置的开关闭合，相应的信号变化被处理器接收，以供处理器判断击球位置及反应时间，评分显示电路部分接受处理器控制信号，显示相应当前得分及累计记分，发声电路接受处理器控制信号，按指令发出已写入内部储存器的声音信号并驱动扬声器，扬声器在接收到声音信号后发出相应声音。

2、根据权利要求1所述的一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：所述的受击球位置感应板外表面上分为若干个目标区，每个目标区最少设一个接触开关，无击球时开关常态为打开，当球击中时相应开关闭合，击球位置检测电路连接接触式开关。

3、根据权利要求1所述的一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：所述的目标指示灯及击球位置感应片的目标区安装在同一平面上，成行列式分布并相互对应。

4、根据权利要求1所述的一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：所述的主体与控制装置、扬声器及显示器可以采用固定成一体形式，也可以采用主体与控制装置、扬声器及显示屏分开安装，通过电缆相连的形式。

5、根据权利要求1所述的一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：所述的控制电路为核心电路，由单片处理器CPU及其自身的外围典型电路组成，其余部分电路均只与控制电路相连。

6、根据权利要求1所述的一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：所述的主体为质地柔软的薄毯式结构。

7、根据权利要求1所述的一种电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征在于：所述的主体为薄箱体式结构。

8、根据权利要求1所述的电脑评分踢墙式足球训练娱乐器，其特征是：击球位置感应片部分的接触开关为薄膜开关，球击中时开关闭合。

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