專利名稱：體育多用測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于測量人體運動中多種數(shù)據(jù)的多功能多用測試儀。該儀器特別適用于測試運動速度、瞬時心率、無氧功率，以及運動員(人體)在踏跳中的高度、速度、角度等數(shù)據(jù)。
在體育教學(xué)和訓(xùn)練中常常需要對一些數(shù)據(jù)進行處理，而一些儀器功能單一且僅能顯示原始數(shù)據(jù)，無法顯示處理多種數(shù)據(jù)。人們曾采用單片機，此機雖好，但由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，使基層體育單位的使用受到限制。
為了解決上述問題，本實用新型的目的在于通過對中國專利申請88213441.8中設(shè)計的《打印記錄及數(shù)字顯示式脈率儀》進行改進，使其能夠用于測量運動速度、瞬時心率、無氧功率，以及在踏跳中的高度、速度、角度等的體育多用測試儀。
為此，本實用新型的技術(shù)解決方案是在本發(fā)明人申請的中國專利申請88213441.8的《打印記錄及數(shù)字顯示式脈率儀》的基礎(chǔ)上，根據(jù)多用測試儀的各種功能均是以儀器所測定的信號周期和從有關(guān)公式中推導(dǎo)的常數(shù)送入計算器內(nèi)進行運算處理的結(jié)果的這一原理，進行以下改進，其一是增設(shè)一個可產(chǎn)生1000HZ信號發(fā)生器和四位計數(shù)器。其二是為使計數(shù)器內(nèi)保持于計數(shù)狀態(tài)的數(shù)字能順利的復(fù)置到計算器中，設(shè)計了一個動態(tài)譯碼器。其三是為使計算器與外圍元件能夠很好的相聯(lián)，設(shè)計一個相應(yīng)的接口電路。其四是設(shè)計了一個程控器使儀器能夠按測試計數(shù)——送數(shù)——運算——顯示——打印——自動復(fù)位的程序有條不紊的，周而復(fù)始的進行正常的工作。其五是對信號輸入部件、門控電路進行適當(dāng)?shù)母膭?，使之能夠適應(yīng)本儀器多種測試功能的需要。
根據(jù)以上五點，本實用新型的技術(shù)解決方案的實施要點是由信號輸入部件、門控電路、定時器等組成。現(xiàn)敘述如下一、信號輸入部件是由調(diào)頻接收、信號通道及聲光信號發(fā)生器等三部分組成。其中，調(diào)頻接收直接采用單片調(diào)頻解調(diào)集成電路、電阻〔R1〕、電容〔C1〕等，可將由心電發(fā)射機送來的心率信號或其它遙控信號解調(diào)成電脈沖信號后，再經(jīng)插口〔N1〕輸入信號通道；信號通道是由通道一和通道二組成。通道一是由運放〔A1、A2〕、電阻〔R2－R6〕、電容〔C2〕等構(gòu)成的兩級放大器和由與非門〔1－4〕、電容〔C3〕、電阻〔R7〕、二極管〔D1〕構(gòu)成的單穩(wěn)整形電路兩者組成。通道二是為適應(yīng)多種測試功能而設(shè)計的，由運放〔A3、A4〕、電阻〔R8－R14〕、插口〔N2〕構(gòu)成的放大器和由與非門〔5－8〕、電阻〔R15－R17〕、電容〔C4、C5〕、二極管〔D2、D3〕構(gòu)成的雙穩(wěn)電路等兩者組成。各種踏跳及其它一些需分別啟?？刂菩盘栍蓛蓚€傳感器分別送入插口〔N2〕，經(jīng)該通道進行放大、整形、除去干擾信號后再送往門控電路；聲光信號發(fā)生器是由與非門〔13、14〕、電阻〔R8、R32〕、電容〔C6〕、發(fā)音片〔HDT〕、發(fā)光二極管〔D9〕等構(gòu)成，當(dāng)測試信號進入通道一次，門〔13、14〕就工作一次，產(chǎn)生聲光信號一次。
二、門控電路是由與非門〔9、10〕、雙D觸發(fā)器〔N1、N2〕組成的門控雙穩(wěn)電路來擔(dān)任。并由它來轉(zhuǎn)換成寬度與信號周期相等的方波，從而控制了由與非門〔11、12〕構(gòu)成的閘門的采樣時間，控制進入計數(shù)電路的時鐘脈沖數(shù)，實現(xiàn)對時間的測量。
三、計數(shù)電路是由時基電路集成塊〔IC1〕、電阻〔R19、R20〕、電容〔C7、C8〕構(gòu)成的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，和由與非門〔11、12〕、計數(shù)器〔P1－P4〕等組成。其中時基電路〔IC1〕的3腳可產(chǎn)生1000HZ的時鐘信號。
計數(shù)電路的工作情況為當(dāng)D觸發(fā)器〔N1〕的Q端呈“1”時，門〔11、12〕打開，時鐘信號進入計數(shù)器〔P1〕的CP輸入端。計數(shù)器〔P1〕的另一個CT輸入端為“1”時，則從CP端進入的信號呈上跳變計數(shù)，計數(shù)器〔P1〕的四個輸出端以BCD碼計數(shù)。當(dāng)?shù)?個脈沖時，計數(shù)器〔P1〕的A、B、C、D端呈“1001”，當(dāng)?shù)?0個脈沖時變?yōu)椤?000”，當(dāng)D端由“1”跳向“0”，同時利用下沿向計數(shù)器〔P2〕的CT端送入一進位脈沖。計數(shù)器〔P2－P4〕的CP端均接地，并利用各自的CT輸入端接受前一級的進位脈沖，從而就組成了四位十進計數(shù)器；當(dāng)D觸發(fā)器〔N1〕的Q端變?yōu)椤?”時，信號門〔11、12〕即關(guān)閉，阻斷時鐘信號，計數(shù)器均停止計數(shù)，此時四位計數(shù)狀態(tài)將保持至清零端R接受到一個正脈沖信號為止。
四、動態(tài)譯碼器是由16個模擬開關(guān)〔M1－M4〕、譯碼器〔M5〕及電阻〔R23－R26〕等組成。該動態(tài)譯碼器用于把計數(shù)器內(nèi)保持在計數(shù)狀態(tài)的數(shù)字復(fù)置入計算器〔Z〕內(nèi)。其聯(lián)接方式為將每個四位計數(shù)器BCD碼的輸出端〔A、B、C、D〕經(jīng)模擬開關(guān)〔M1－M4〕同時輸入“BCD碼－－十進制譯碼器的輸入端〔A、B、C、D〕，每個模擬開關(guān)的控制端接至程控電路。為保證譯碼器能從高位至低位逐個譯碼，所以四位的模擬開關(guān)的控制端按高位至低位順序接程控電路中計數(shù)器〔P7〕的輸出端〔Q1、Q3、Q5、Q7〕。這樣就在時序信號的作用下，由高位到低位逐個導(dǎo)通每位模擬開關(guān)，將每位計數(shù)器的“BCD碼”數(shù)據(jù)逐個送入譯碼器〔M5〕譯碼。由譯碼器〔M5〕的輸出端送出“0～9”的數(shù)字去控制接口電路“0～9”的控制線的電平狀態(tài)。以此，實現(xiàn)由高位至低位，將四位計數(shù)器〔P1－P4〕內(nèi)的數(shù)字復(fù)置到計算器〔Z〕內(nèi)。另外，為保證譯碼器〔M5〕在平時無高電平輸出，將譯碼器〔M5〕的四個輸入端經(jīng)電阻〔R23－R26〕后接至電源〔VDD〕。
五、程控器是由與非門〔15－18〕、計數(shù)器〔P7、P8〕、電阻〔R21、R30〕、電容〔C9、C10〕、等組成。其中門控振蕩器由與非門〔15、16〕組成，時序脈沖發(fā)生器由與非門〔17、18〕、計數(shù)器〔P7、P8〕等組成。其工作情況為當(dāng)D觸發(fā)器〔N2〕的Q端呈“1”時，門控振蕩器工作，送出連續(xù)性脈沖至計數(shù)器〔P7〕的CP端，使時序脈沖發(fā)生器工作，產(chǎn)生17個連續(xù)性的時序脈沖。當(dāng)計數(shù)器〔P7〕計數(shù)至第9個脈沖時，Q9端呈“1”，打開信號門〔17、18〕，在下一個脈沖信號推動下，信號被送入計數(shù)器〔P8〕的CP端繼續(xù)進行計數(shù)，由于Q9端與CT端相聯(lián)，使計數(shù)器〔P7〕的CT端保持高電平，從而使計數(shù)器〔P7〕停止計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器〔P8〕接受了脈沖信號，直至第17個脈沖信號到來時，由計數(shù)器〔P8〕的Q10端向整個電路的置零端〔R〕送入一個正脈沖，使電路復(fù)位，計數(shù)電路、程控器等均清零復(fù)位。在計數(shù)器〔P8〕的R端特設(shè)置了電阻〔R30〕、電容〔C10〕以展寬清零信號脈沖，使清零能更有效的進行。
六、接口電路根據(jù)HR－8型計算器〔Z〕的鍵盤矩陣是由四條行線和八條列線組成不同的行列組合，而產(chǎn)生“0～9”的數(shù)字鍵碼及各種功能鍵碼，使計算器〔Z〕能進行正常的工作和顯示。據(jù)此，本接口電路使用其中的四條行線“①、②、③、④，(即芯片中的19、17、16、15等腳)”和七條列線“⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑾、(即芯片中的13、12、11、10、9、8、7等腳)”組成“0～9”和“×、÷、＝、·、MR、P／＃”等16個按鍵。為使16個按鍵能自動控制其導(dǎo)通或斷開，這里采用16個模擬開關(guān)〔M6－M21〕。16個模擬開關(guān)〔M6－M21〕的兩開關(guān)端分別與上述16個按鍵矩陣排列相連。其中模擬開關(guān)〔M6－M15〕的控制端分別接譯碼器〔M5〕的輸出端〔Q0－Q9〕，擔(dān)任數(shù)字鍵“0～9”的控制。模擬開關(guān)〔M16－M21〕的控制端分別與時序電路中的計數(shù)器〔P7〕的輸出端〔Q8〕及計數(shù)器〔P8〕的輸出端〔Q10－Q14〕相接，以控制“×、÷、＝、MR、P／＃、·、”這六個功能鍵。為了不影響功能鍵的正常工作，各有關(guān)控制線之間采用二極管〔D5－D8〕作為隔離，還設(shè)置了電阻〔R27－R29〕使平時模擬開關(guān)〔M17－M21〕的控制端能保持低電位，還設(shè)置了轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1〕。
七、定時電路是由計數(shù)器〔P5、P6〕組成的兩級計數(shù)器。當(dāng)時序電路工作一周，即有一脈沖信號向計數(shù)器〔P5〕的CP端送入，這樣就可從計數(shù)器〔P5、P6〕的各個輸出端得到各種二進制累進計數(shù)脈沖信號，再通過適當(dāng)?shù)倪x擇轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K2〕各檔，控制計算器〔Z〕不打印、或打印及不同的打印周期。
至此，本實用新型的技術(shù)解決方案敘述完畢。
通過本實用新型的技術(shù)解決方案的實施，使《打印記錄及數(shù)字顯示式脈沖儀》得到改進，使其成為可測量人體運動速度、瞬時心率、無氧功率，和踏跳過程中的高度、速度、角度等，實現(xiàn)了作為體育多功能測試的目的。由于采用了打印式計算器及相應(yīng)配接信號測量和程控接口電路，使采集和數(shù)據(jù)處理以“快進慢出”的方式進行，大大的降低了儀器的結(jié)構(gòu)成本，遠(yuǎn)較單片機底。本儀器可在2～3秒內(nèi)自動采集數(shù)據(jù)一次，并連續(xù)監(jiān)測打印數(shù)據(jù)，因此，不但可用作體育運動測試之用，還可作為醫(yī)療監(jiān)護中心率監(jiān)測使用。還可以利用該儀器具有定時采集數(shù)據(jù)的特點，應(yīng)用于運動負(fù)荷機能測試，例如連續(xù)縱跳、20秒鐘原地疾跑、連續(xù)反應(yīng)時測定等，以評估人體無氧代謝能力和運動耐力、強度等機體、機能水平。利用本儀器測試踏跳高度，這一功能克服了現(xiàn)有體育界廣泛采用縱跳摸高測量人體縱跳能力方法的不足。另外，本儀器的信號輸入有多種形式從插口〔N1〕可以輸入連續(xù)的串脈沖，其峰值電壓只需幾毫伏；從插口〔N2〕可分別輸入啟停測試的控制信號，只需大于20毫伏。故此，可以根據(jù)對象和測量要求，方便地進行遙控、光電、及脈沖周期的測量。還可以將所采集的數(shù)據(jù)自動打印出來備用。同時還保留了計算器原有的功能。


圖1是本實用新型體育多用測試儀的電路原理方框圖。
圖2、圖3均是本實用新型的信號輸入部件的部分電路原理圖。
圖4是本實用新型的信號輸入部件的另一部分電路、計數(shù)電路、門控電路和動態(tài)譯碼器等的電路原理圖。
圖5是本實用新型的程控器、接口、定時及計算器芯片的電路原理圖。
以上圖2、圖3、圖4、圖5均為本實用新型的實施例的電路原理圖。
本實用新型的實施例如下1、下面對照圖2、圖3、圖4詳述信號輸入部件實施情況(1)、其中信號通道一是采取如下方式實施插口〔N1〕經(jīng)電容〔C2〕、電阻〔R2〕接運放〔A1〕的負(fù)輸入端，電阻〔R3〕并聯(lián)在運放〔A1〕的負(fù)輸入端與輸出端之間。運放〔A1〕的輸出端經(jīng)電阻〔R4〕接運放〔A2〕的正輸入端。運放〔A2〕的負(fù)輸入端經(jīng)電阻〔R5〕后接地，該負(fù)輸入端并經(jīng)電阻〔R6〕后接該運放的輸出端。運放〔A2〕的輸出端接經(jīng)與非門〔1〕后接與非門〔2〕的一輸入端，與非門〔2〕的輸出端經(jīng)電容〔C3〕后接與非門〔3〕的輸入端，再經(jīng)與非門〔3〕的輸出端接至與非門〔4〕的輸入端，再由與非門〔4〕的輸出端經(jīng)二極管〔D1〕接門控電路的與非門〔9〕的一輸入端相接。
(2)、信號通道二是采取下述方式實施插口〔N2〕的一個輸入端經(jīng)電阻〔R8〕接至運放〔A3〕的正輸入端，運放〔A3〕的負(fù)輸入端經(jīng)電阻〔R9〕后接地。電阻〔R10〕并聯(lián)在運放〔A3〕的負(fù)輸入端與輸出端之間。在運放〔A3〕的輸出端與與非門〔6〕的一輸入端之間串聯(lián)了與非門〔5〕，與非門〔6〕的另一輸入端接與非門〔8〕的輸出端。電容〔C4〕與二極管〔D2〕串聯(lián)后再串接在與非門〔6〕的輸出端與與非門〔9〕的一輸入端之間。二極管〔D2〕的正極端經(jīng)電阻〔R15〕接地。插口〔N2〕的另一個輸入端的電阻〔R11－R13、R16〕、運放〔A4〕、電容〔C5〕、與非門〔7、8〕、二極管〔D3〕的接法同上述的相同，其中不同之處在于在運放〔A4〕的輸出端與與非門〔7〕的輸入端之間串接一電阻〔R14〕，與非門〔7〕的輸入端經(jīng)二極管〔D4〕、電阻〔R22〕后接地。另外二極管〔D2〕的負(fù)極經(jīng)電阻〔R17〕接地。
(3)、聲光信號發(fā)生器采取下述方式實施與非門〔13〕的一輸入端與二極管〔D2〕的負(fù)極端與二極管〔D3〕的負(fù)極端三者相接，與非門〔13〕的另一輸入端與電阻〔R18〕的一端與電容〔C6〕的一端三者相接。與非門〔13〕的輸出端與電阻的另一端與與非門〔14〕的輸入端三者相接，并經(jīng)發(fā)音片〔HDT〕后接地。與非門〔14〕的輸出端與電容〔C6〕的另一端二者相接，并經(jīng)發(fā)光二極管〔D9〕后接電源〔VDD〕。
2、下面對照圖4詳述門控電路實施如下與非門〔9〕的另一輸入端接D觸發(fā)器〔N2〕的Q輸出端，與非門〔9〕的輸出端經(jīng)與非門〔10〕接至D觸發(fā)器〔N1〕的輸入端〔CP〕。D觸發(fā)器〔N1〕的輸出端〔Q〕與D觸發(fā)器〔N2〕的輸入端〔CP〕相接。D觸發(fā)器〔N1〕的輸出端〔Q〕接與非門〔11〕的一輸入端。D觸發(fā)器〔N2〕的輸出端〔Q〕接與非門〔15〕的一輸入端，D端接電源〔VDD〕。D觸發(fā)器〔N1、N2〕兩者的S端均接地，復(fù)位端均經(jīng)電阻〔R22〕后接地。
3、下面對照圖4詳述計數(shù)電路實施時基電路集成塊〔IC1〕的8、4、端及電阻〔R20〕的一端三者接電源〔VDD〕。集成塊〔IC1〕的7端與電阻〔R20〕的另一端與電阻〔R19〕的一端三者相接。集成塊〔IC1〕的6、2端與電阻〔R19〕的另一端三者相接后，再經(jīng)電容〔C7〕接地。集成塊〔IC1〕的1端接地，5端經(jīng)電容〔C8〕后接地，3端接與非門〔11〕的另一輸入端。與非門〔11〕的輸出端經(jīng)與非門〔12〕后接至計數(shù)器〔P1〕的CP輸入端。計數(shù)器〔P2〕、〔P3〕、〔P4〕三者的CP、VSS端均與計數(shù)器〔P1〕的VSS端一同接地。計數(shù)器〔P1－P4〕四者的復(fù)位端〔R〕均一同接至D觸發(fā)器〔N1、N2〕的復(fù)位端成為公共復(fù)位端。計數(shù)器〔P4〕的CT端接計數(shù)器〔P3〕的D輸出端，同理計數(shù)器〔P3〕、〔P2〕的CP端分別接至計數(shù)器〔P2〕、〔P1〕的D輸出端。計數(shù)器〔P1〕的CT端接電源〔VDD〕。
4、對照圖4詳述動態(tài)譯碼器實施如下采用每塊內(nèi)含四個模擬開關(guān)的模擬開關(guān)集成塊〔M1－M4〕四塊。四塊模擬開關(guān)集成塊〔M1〕、〔M2〕、〔M3〕、〔M4〕的各自輸入端分別與計數(shù)器〔P4〕、〔P3〕、〔P2〕、〔P1〕的“D、C、B、A”的輸出端相接。四塊模擬開關(guān)集成塊〔M1〕、〔M2〕、〔M3〕、〔M4〕的各自的四個輸出端分別與譯碼器〔M5〕的輸入端〔D〕、〔C〕、〔B〕、〔A〕相接。譯碼器〔M5〕的輸入端〔D〕、〔C〕、〔B〕、〔A〕分別通過電阻〔R26〕、電阻〔R25〕、電阻〔R24〕、電阻〔R23〕后接電源〔VDD〕。模擬開關(guān)集成塊〔M1〕、〔M2〕、〔M3〕、〔M4〕各自的控制端分別與計數(shù)器〔P7〕的四個輸出端〔Q1〕、〔Q3〕、〔Q5〕、〔Q7〕相接。譯碼器〔M5〕的10個輸出端Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9分別與10個模擬開關(guān)〔M6－M15〕的10個控制端相接。
5、對照圖5詳述程控器的實施如下與非門〔15〕的另一輸入端與電阻〔R21〕的一端與電容〔C9〕的一端三者相接，與非門〔15〕的輸出端與與非門〔16〕的輸入端與電阻〔R21〕的另一端三者相接。與非門〔16〕的輸出端與電容〔C9〕的另一端與與非門〔17〕的一輸入端與計數(shù)器〔P7〕的CP輸入端四者相接。與非門〔17〕的另一輸入端與計數(shù)器〔P7〕的輸入端〔CT〕與輸出端〔Q9〕三者相接。與非門〔17〕的輸出端經(jīng)與非門〔18〕與計數(shù)器〔P8〕的輸入端〔CP〕相接。計數(shù)器〔P7〕的輸出端〔Q8〕經(jīng)二極管〔D5〕接至轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的轉(zhuǎn)換點。計數(shù)器〔P8〕的5個輸出端〔Q10〕、〔Q11〕、〔Q12〕、〔Q13〕、〔Q14〕分別與二極管〔D6〕正極、二極管〔D7〕正極、模擬開關(guān)〔M20〕控制端，二極管〔D8〕正極、計數(shù)器〔P5〕的CP端等相接。計數(shù)器〔P8〕的輸出端〔Q18〕與輸入端〔CT〕與計數(shù)器〔P7〕的復(fù)位端〔R〕與電阻〔R30〕一端等四者相接。計數(shù)器〔P8〕的復(fù)位端〔R〕與電阻〔R30〕另一端與電容〔C10〕一端三者相接。電容〔C10〕的另一端接地。電阻〔R22〕的一端接地，另一端接公共復(fù)位端。
6、對照圖5詳述接口電路實施如下二極管〔D7〕的負(fù)極接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－2〕的轉(zhuǎn)換點，二極管〔D6〕的負(fù)極接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕轉(zhuǎn)換點，二極管〔D8〕的負(fù)極接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的定點并與電阻〔R29〕的一端與模擬開關(guān)〔M19〕的控制端四者相接。電阻〔R29〕的另一端接地。模擬開關(guān)〔M21〕的控制端與轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K2〕的轉(zhuǎn)換點與計數(shù)器〔P5〕的R端與計數(shù)器〔P6〕的CP端、R端四者相接。模擬開關(guān)〔M18〕的控制端與電阻〔R28〕的一端與轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的定點三者相接。模擬開關(guān)〔M17〕的控制端與電阻〔R27〕一端與轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的兩個定點四者相接。電阻〔R27〕的另一端與電阻〔R28〕的另一端與地三者相接。模擬開關(guān)〔M6〕的一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑥腳與模擬開關(guān)〔M7〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M10〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M13〕的一輸出端五者相接。模擬開關(guān)〔M6〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M16〕的一輸出端與集成塊〔IC2〕的④腳與模擬開關(guān)〔M19〕的一輸出端四者相接。模擬開關(guān)〔M7〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M8〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M9〕的一輸出端與集成塊〔IC2〕的③腳四者相接。模擬開關(guān)〔M8〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑦腳與模擬開關(guān)〔M11〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M14〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M16〕的另一輸出端五者相接。模擬開關(guān)〔M9〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑧腳與模擬開關(guān)〔M19〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M12〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M15〕的一輸出端五者相接。模擬開關(guān)〔M10〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的②腳與模擬開關(guān)〔M17〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M11〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M12〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M20〕的一輸出端六者相接。模擬開關(guān)〔M13〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的①腳與模擬開關(guān)〔M18〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M14〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M21〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M15〕的另一輸出端六者相接。模擬開關(guān)〔M17〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M18〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑨腳三者相接。模擬開關(guān)〔M20〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑤腳二者相接。模擬開關(guān)〔M21〕與集成塊〔IC2〕的⑤腳二者相接。
7、對照圖5詳述定時電路實施如下計數(shù)器〔P5〕的輸出端〔B〕、〔C〕、〔D〕、計數(shù)器〔P6〕的輸出端〔A〕、〔B〕、〔C〕、〔D〕等7個輸出端分別按順序接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K2〕的第3、4、5、6、7、8、9七個定點。計數(shù)器〔P5〕的〔D〕輸出端與計數(shù)器〔P6〕的CT端相接。計數(shù)器〔P5〕的R端與計數(shù)器〔P6〕的CP端、R端與電阻〔R31〕一端四者相接。計數(shù)器〔P5〕的CT端接電源〔VDD〕。電阻〔R31〕的另一端接地。
8、集成塊〔IC2〕是采用型號為“NEC D1843C0018347”的HR－8計算器的芯片。時基電路集成塊〔IC1〕可采用型號為NE555或uA555、G1555的集成塊。計數(shù)器〔P1、P2〕、〔P3、P4〕、〔P5、P6〕采用三塊型號為CD4518的集成塊。模擬開關(guān)〔M1－M4〕采用四塊CD4066的集成塊。計數(shù)器〔P7〕、〔P8〕采用二塊CD4017的集成塊。模擬開關(guān)〔M6－M21〕采用四塊CD4066的集成塊。
權(quán)利要求1.一種用于測量人體運動中多種數(shù)據(jù)的多用測試儀，該裝置具有信號輸入部件、門控電路、計數(shù)電路，本實用新型的特征在于增設(shè)了動態(tài)譯碼器、接口電路、程控器、定時器，其中1.1、信號輸入部件中信號通道的通道二是由運放[A3、A4]、電阻[R8-R14]、插口[N2]構(gòu)成的放大器和由與非門[5-8]、電阻[R15-R17]、電容[C4、C5]、二極管[D2、D3]構(gòu)成的雙穩(wěn)電路組成的，1.2、計數(shù)電路是由時基電路集成塊[IC1]、電阻[R19、R20]、電容[C7、C8]、與非門[11、12]、計數(shù)器[P1-P4]組成，1.3、動態(tài)譯碼器是由模擬開關(guān)[M1-M4]、譯碼器[M5]、電阻[R23-R26]組成，1.4、程控器是由與非門[15-18]、計數(shù)器[P7-P8]、電阻[R21、R30]、電容[C9、C10]組成，1.5、接口電路是由模擬開關(guān)[M6-M21]、二極管[D5-D8]、電阻[R27-R29]、轉(zhuǎn)換開關(guān)[K1]組成，1.6、定時電路是由計數(shù)器[P5、P6]和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號通道的通道二，其特征在于該通道采用下述方式構(gòu)成插口〔N2〕的二個輸入端分別經(jīng)電阻〔R8〕、電阻〔R11〕后再分別接入運放〔A3〕、運放〔A4〕兩者的正輸入端，運放〔A3〕的負(fù)輸入端經(jīng)電阻〔R9〕后接地，運放〔A3〕的負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)了電阻〔R10〕，與非門〔5〕串接在運放〔A3〕的輸出端與與非門〔6〕的一輸入端之間、與非門〔6〕的另一輸入端與與非門〔8〕的輸出端相連，電容〔C4〕與二極管〔D2〕串聯(lián)后再串接在與非門〔6〕的輸出端與與非門〔9〕的一輸入端之間，二極管〔D2〕的正極端經(jīng)電阻〔R15〕接地，另外由插口〔N2〕的另一輸入端輸入的電阻〔R11－R13、R16〕、運放〔A4〕、電容〔C5〕與非門〔7、8〕、二極管〔D3〕等均采用與上述接法相同的方式構(gòu)成，其中不同之處在于在運放〔A4〕的輸出端與與非門〔7〕的輸入端之間串接一電阻〔R14〕并且與非門〔7〕的輸入端經(jīng)二極管〔D4〕、電阻〔R22〕后接地，另外二極管〔D2〕與二極管〔D3〕兩者的負(fù)極一同經(jīng)電阻〔R17〕后接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計數(shù)電路，其特征在于該電路采用下述方式構(gòu)成集成塊〔IC1〕的4端8端及電阻〔R20〕的一端三者接電源〔VDD〕，集成塊〔IC1〕的7端與電阻〔R20〕的另一端與電阻〔R19〕的另一端三者相接后再經(jīng)電容〔C7〕接地，集成塊〔IC1〕的1端接地，5端經(jīng)電容〔C8〕后接地，3端接與非門〔11〕的另一輸入端，與非門〔11〕的輸出端經(jīng)與非門〔12〕后接至計數(shù)器〔P1〕的CP輸入端，計數(shù)器〔P2〕、〔P3〕、〔P4〕三者的CP、VSS端均與計數(shù)器〔P1〕的VSS端一同接地，計數(shù)器〔P1－P4〕四者的復(fù)位端〔R〕均一同接至D觸發(fā)器〔N1－N2〕的復(fù)位端成為公共復(fù)位端，計數(shù)器〔P4〕的CT端接計數(shù)器〔P3〕的D輸出端，同理計數(shù)器〔P3〕、〔P2〕的CT端分別接至計數(shù)器〔P2〕、〔P1〕的D輸出端，計數(shù)器〔P1〕的CT端接電源〔VDD〕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)譯碼器，其特征在于該電路采用下述方式構(gòu)成采用四塊內(nèi)含四個模擬開關(guān)的模擬開關(guān)集成塊〔M1－M4〕，四塊模擬開關(guān)集成塊〔M1〕、〔M2〕、〔M3〕、〔M4〕各自的四個輸入端分別與計數(shù)器〔P4〕、〔P3〕、〔P2〕、〔P1〕的“D、C、B、A”的輸出端相接，四塊模擬開關(guān)集成塊〔M1〕、〔M2〕、〔M3〕、〔M4〕各自的四個輸出端分別與譯碼器〔M5〕的輸入端〔D〕、〔C〕、〔B〕、〔A〕相接，譯碼器〔M5〕的輸入端〔D〕、〔C〕、〔B〕、〔A〕分別通過電阻〔R26〕、電阻〔R25〕、電阻〔R24〕、電阻〔R23〕后接電源〔VDD〕，模擬開關(guān)集成塊〔M1〕、〔M2〕、〔M3〕、〔M4〕各自的控制端分別與計數(shù)器〔P7〕四個輸出〔Q1〕、〔Q3〕、〔Q5〕、〔Q7〕相接，譯碼器〔M5〕的10個輸出端Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9分別與10個模擬開關(guān)〔M6－M15〕的10個控制端相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口電路，其特征在于該電路采用下述方式構(gòu)成二極管〔D7〕的負(fù)極接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－2〕的轉(zhuǎn)換點，二極管〔D6〕的負(fù)極接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的轉(zhuǎn)換點，二極管〔D8〕的負(fù)極接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的定點并與電阻〔R29〕的一端與模擬開關(guān)〔M19〕的控制端四者相接，電阻〔R29〕的另一端接地，模擬開關(guān)〔M21〕的控制端與轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K2〕的轉(zhuǎn)換點與計數(shù)器〔P5〕的R端與計數(shù)器〔P6〕的CP端、R端四者相接，模擬開關(guān)〔M18〕的控制端與電阻〔R28〕的一端與轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的定點三者相接，模擬開關(guān)〔M17〕的控制端與電阻〔R27〕一端與轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的兩個定點四者相接，電阻〔R27〕的另一端與電阻〔R28〕的另一端與地三者相接，模擬開關(guān)〔M6〕的一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑥腳與模擬開關(guān)〔M7〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M10〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M13〕的一輸出端五者相接，模擬開關(guān)〔M6〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M16〕的一輸出端與集成塊〔IC2〕的④腳與模擬開關(guān)〔M19〕的一輸出端四者相接，模擬開關(guān)〔M7〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M8〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M9〕的一輸出端與集成塊〔IC2〕的③腳四者相接，模擬開關(guān)〔M8〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑦腳與模擬開關(guān)〔M11〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M14〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M16〕的另一輸出端五者相接，模擬開關(guān)〔M9〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑧腳與模擬開關(guān)〔M19〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M12〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M15〕的一輸出端五者相接，模擬開關(guān)〔M10〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的②腳與模擬開關(guān)〔M17〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M11〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M12〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M20〕的一輸出端六者相接，模擬開關(guān)〔M13〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的①腳與模擬開關(guān)〔M18〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M14〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M21〕的一輸出端與模擬開關(guān)〔M15〕的另一輸出端六者相接，模擬開關(guān)〔M17〕的另一輸出端與模擬開關(guān)〔M18〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑨腳三者相接，模擬開關(guān)〔M20〕的另一輸出端與集成塊〔IC2〕的⑩腳二者相接，模擬開關(guān)〔M21〕與集成塊〔IC2〕的⑤腳二者相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程控器，其特征在于該程控器是采用下述方式構(gòu)成與非門〔15〕的另一輸入端與電阻〔R21〕的一端與電容〔C9〕的一端三者相接，與非門〔15〕的輸出端與與非門〔16〕的輸入端與電阻〔R21〕的另一端三者相接，與非門〔16〕的輸出端與電容〔C9〕的另一端與與非門〔17〕的一輸入端與計數(shù)器〔P7〕的CP端四者相接，與非門〔17〕的另一輸入端與計數(shù)器〔P7〕的輸入端〔CT〕與輸出端〔Q9〕三者相接，與非門〔17〕的輸出端經(jīng)與非門〔18〕與計數(shù)器〔P8〕的輸入端〔CP〕相接，計數(shù)器〔P7〕的輸出端〔Q8〕經(jīng)二極管〔D5〕接至轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K1－1〕的轉(zhuǎn)換點，計數(shù)器〔P8〕的5個輸出端〔Q10〕、〔Q11〕、〔Q12〕、〔Q13〕、〔Q14〕分別與二極管〔D6〕正極、二極管〔D7〕正極、模擬開關(guān)〔M20〕控制端、二極管〔D8〕正極、計數(shù)器〔P5〕的CP端等相接，計數(shù)器〔P8〕的輸出端〔Q18〕與輸入端〔CT〕與計數(shù)器〔P7〕的復(fù)位端〔R〕與電阻〔R30〕一端四者相接，計數(shù)器〔P8〕的復(fù)位端〔R〕與電阻〔R30〕另一端與電容〔C10〕一端三者相接，電容〔C10〕的另一端接地，電阻〔R22〕一端接地，電阻〔R22〕另一端接公共復(fù)位端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時電路，其特征在于該電路采用下述方式構(gòu)成計數(shù)器〔P5〕的輸出端〔B〕、〔C〕、〔D〕、計數(shù)器〔P6〕的輸出端〔A〕、〔B〕、〔C〕、〔D〕、等7個輸出端分別按順序接轉(zhuǎn)換開關(guān)〔K2〕的第3、4、5、6、7、8、9七個定點，計數(shù)器〔P5〕的D輸出端與計數(shù)器〔P6〕的CT端相接，計數(shù)器〔P5〕的R端與計數(shù)器〔P6〕的CP端、R端與電阻〔R31〕一端四者相接，計數(shù)器〔P5〕的CT端接電源〔VDD〕，電阻〔R31〕的另一端接地。
專利摘要本實用新型是一種用于測量人體在運動中多種數(shù)據(jù)的多用測試儀。該裝置采用了與非門、運放集成塊、計數(shù)器、D觸發(fā)器、時基電路集成塊等元件以及打印式計算器，使其以較低的成本實現(xiàn)了對運動速度、瞬時心率、無氧功率與踏跳中的高度、速度、角度的測量，同時還可方便的用于醫(yī)療上的心率監(jiān)測，和用于遙控、光電計數(shù)、脈沖周期的測量，實現(xiàn)了一機多用。
文檔編號A61B5/00GK2066717SQ8922191
公開日1990年12月5日 申請日期1989年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月30日
發(fā)明者陳天石 申請人:福建師范大學(xué)