基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，包括第一發(fā)球計數(shù)單元、第二發(fā)球計數(shù)單元、進球計數(shù)單元、第一串口通信模塊、第一無線通信發(fā)送模塊、第一電源模塊、第二電源模塊、第二串口通信模塊、第二無線通信發(fā)送模塊、無線通信接收模塊、上位機和LED顯示屏。通過光電開關(guān)技術(shù)即紅外傳感器，同時第一單片機和第二單片機能快速并準確地對各個對應(yīng)的紅外傳感器所傳送的籃球信息進行數(shù)據(jù)處理，得到發(fā)球數(shù)量和進球數(shù)量并傳送至LED顯示屏和遠程上位機進行顯示，從而達到了準確記錄籃球發(fā)球數(shù)量信息、進球數(shù)量信息和投籃命中率并實時顯示的目的。
【專利說明】基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生活運動領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，籃球投籃訓(xùn)練系統(tǒng)利用自動發(fā)球裝置和仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)有效解決了全方位多角度發(fā)球的問題。但是，該技術(shù)并不具備對發(fā)球數(shù)量信息、進球數(shù)量信息和投籃命中率進行統(tǒng)計以及本地顯示和遠程顯示的功能。人工記錄發(fā)球數(shù)量和進球數(shù)量不僅費時費力，易于出錯，而且容易分散訓(xùn)練人員的注意力，降低訓(xùn)練效果。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置及其計數(shù)方法，以實現(xiàn)準確記錄籃球發(fā)球數(shù)量信息、進球數(shù)量信息和投籃命中率并實時顯示的優(yōu)點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，包括第一發(fā)球計數(shù)單元、第二發(fā)球計數(shù)單元、進球計數(shù)單元、第一串口通信模塊、第一無線通信發(fā)送模塊、第一電源模塊、第二電源模塊、第二串口通信模塊、第二無線通信發(fā)送模塊、無線通信接收模塊、上位機和LED顯示屏；
[0006]所述第一發(fā)球計數(shù)單元包括第一單片機、第一發(fā)球筒、第一紅外傳感器和第二紅外傳感器；所述第二發(fā)球計數(shù)單元包括第一單片機、第二發(fā)球筒、第三紅外傳感器和第四紅外傳感器；所述進球計數(shù)單元包括第二單片機、籃球框、第五紅外傳感器和第六紅外傳感器，所述第一紅外傳感器和第二紅外傳感器設(shè)置在第一發(fā)球筒的出球口處，所述第一紅外傳感器和第二紅外傳感器的輸出端電連接在第一單片機的輸入端，所述第三紅外傳感器和第四紅外傳感器設(shè)置在第二發(fā)球筒的出球口處，所述第三紅外傳感器和第四紅外傳感器的輸出端電連接在第一單片機的輸入端，所述第五紅外傳感器和第六紅外傳感器設(shè)置在籃球框的框架上，所述第五紅外傳感器和第六紅外傳感器的輸出端電連接在第二單片機的輸入端，所述第一單片機通過第一串口通信模塊和第一無線通信發(fā)送模塊通信連接，所述第二單片機通過第二串口通信模塊和第二無線通信發(fā)送模塊通信連接，所述第一無線通信發(fā)送模塊和第二無線通信發(fā)送模塊均與無線通信接收模塊通信連接，所述無線通信接收模塊的輸出端分別電連接在上位機和LED顯示屏的輸入端，所述第一電源模塊為第一單片機提供直流電源，所述第二電源模塊為第二單片機提供直流電源。
[0007]進一步的，所述單片機采用AT89S52單片機。
[0008]進一步的，所述第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第三紅外傳感器、第四紅外傳感器、第五紅外傳感器和第六紅外傳感器的信號傳輸管腳和電源正極管腳上均并聯(lián)IOK Ω的電阻。[0009]進一步的，所述第一電源模塊包括三端穩(wěn)壓器Ul、二極管D1、二極管D2，電容Cl和電容C2，所述三端穩(wěn)壓器Ul的輸入管腳電連接外部電源，該三端穩(wěn)壓器Ul的輸出管腳和第一單片機的正極電源端之間依次串聯(lián)二極管Dl和電源開關(guān)K1，所述二極管Dl的陽極連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸出管腳上，二極管Dl的陰極與電源開關(guān)Kl連接，所述三端穩(wěn)壓器Ul的接地管腳通過二極管D2串聯(lián)在第一單片機的接地端，二極管D2的陽極連接在三端穩(wěn)壓器Ul的接地管腳上，電容Cl和電容C2組成的并聯(lián)電路連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸入管腳和地之間。
[0010]進一步的，所述第一串口通信模塊和第二串口通信模塊均采用MAX232芯片，所述第一無線通信發(fā)送模塊和第二無線通信發(fā)送模塊采用Zigbee無線通信芯片。
[0011]本實用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0012]本實用新型的技術(shù)方案通過光電開關(guān)技術(shù)即紅外傳感器，靈敏地探測到經(jīng)過第一發(fā)球筒、第二發(fā)球筒和籃球框的籃球，同時第一單片機和第二單片機能快速并準確地對各個對應(yīng)的紅外傳感器所傳送的籃球信息進行數(shù)據(jù)處理，得到發(fā)球數(shù)量和進球數(shù)量；第一單片機和第二單片機通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將將發(fā)球數(shù)量、進球數(shù)量和投籃命中率傳送至LED顯示屏和遠程上位機進行顯示，從而達到了準確記錄籃球發(fā)球數(shù)量信息、進球數(shù)量信息和投籃命中率并實時顯示的目的；同時本實用新型的技術(shù)方案不僅能節(jié)省大量勞動，提高訓(xùn)練效率，而且機械結(jié)構(gòu)簡單，計數(shù)精確靈敏，實時動態(tài)顯示，實用性極強。
[0013]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例所述的基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置的原理框圖；
[0015]圖2a為本實用新型實施例所述的第一發(fā)球計數(shù)單元和第二發(fā)球計數(shù)單元的原理框圖；
[0016]圖2b為本實用新型實施例所述的進球計數(shù)單元的原理框圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例所述的紅外傳感器的電氣電路圖；
[0018]圖4為本實用新型實施例所述的電源模塊的電氣電路圖；
[0019]圖5為本實用新型實施例所述的無線通信模塊的電氣電路圖；
[0020]圖6為本實用新型實施例所述的基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置計數(shù)方法的流程圖。
[0021]結(jié)合附圖，本實用新型實施例中附圖標(biāo)記如下:
[0022]1-第二發(fā)球筒；2_第一發(fā)球筒；3_第一紅外傳感器；4_第二紅外傳感器；5_第三紅外傳感器；6_第四紅外傳感器；7_第五紅外傳感器；8_第六紅外傳感器；9_籃球框。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]如圖1、圖2a和圖2b所示，一種基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，包括第一發(fā)球計數(shù)單元、第二發(fā)球計數(shù)單元、進球計數(shù)單元、第一串口通信模塊、第一無線通信發(fā)送模塊、第一電源模塊、第二電源模塊、第二串口通信模塊、第二無線通信發(fā)送模塊、無線通信接收模塊、上位機和LED顯示屏；
[0025]第一發(fā)球計數(shù)單元包括第一單片機、第一發(fā)球筒、第一紅外傳感器和第二紅外傳感器；第二發(fā)球計數(shù)單元包括第一單片機、第二發(fā)球筒、第三紅外傳感器和第四紅外傳感器；進球計數(shù)單元包括第二單片機、籃球框、第五紅外傳感器和第六紅外傳感器，第一紅外傳感器和第二紅外傳感器設(shè)置在第一發(fā)球筒的出球口處，第一紅外傳感器和第二紅外傳感器的輸出端電連接在第一單片機的輸入端，第三紅外傳感器和第四紅外傳感器設(shè)置在第二發(fā)球筒的出球口處，第三紅外傳感器和第四紅外傳感器的輸出端電連接在第一單片機的輸入端，第五紅外傳感器和第六紅外傳感器設(shè)置在籃球框的框架上，第五紅外傳感器和第六紅外傳感器的輸出端電連接在第二單片機的輸入端，第一單片機通過第一串口通信模塊和第一無線通信發(fā)送模塊通信連接，第二單片機通過第二串口通信模塊和第二無線通信發(fā)送模塊通信連接，第一無線通信發(fā)送模塊和第二無線通信發(fā)送模塊均與無線通信接收模塊通信連接，無線通信接收模塊的輸出端分別電連接在上位機和LED顯示屏的輸入端，第一電源模塊為第一單片機提供直流電源，第二電源模塊為第二單片機提供直流電源。
[0026]其中，單片機采用AT89S52單片機。
[0027]如圖3所示，本實用新型技術(shù)方案中六個紅外傳感器中各個紅外傳感器的連接方式和工作原理完全相同，紅外傳感器均有三個引腳，一端接地，一端接電源正，另一端接單片機的I/O 口，作為信號傳輸引腳，并接上IOK上拉電阻以避免紅外探測器被燒壞；即第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第三紅外傳感器、第四紅外傳感器、第五紅外傳感器和第六紅外傳感器的信號傳輸管腳和電源正極管腳上均并聯(lián)IOKΩ的電阻。
[0028]第一紅外傳感器和第二紅外傳感器配合工作用于檢測第一發(fā)球筒的發(fā)球個數(shù)，第三紅外傳感器和第四紅外傳感器配合工作用于檢測第二發(fā)球筒的發(fā)球個數(shù)，第五紅外傳感器和第六紅外傳感器配合工作用于檢測進球個數(shù)，由于各個紅外傳感器的連接方式和工作原理完全相同，在此僅詳細描述基于第一發(fā)球筒的兩個傳感器的工作原理，具體如下:在發(fā)球計數(shù)過程中，如果沒有籃球經(jīng)過紅外傳感器，則紅外傳感器一直向?qū)?yīng)的單片機輸出高電平，當(dāng)有籃球到達紅外傳感器的探測范圍時，紅外傳感器發(fā)生電平轉(zhuǎn)換，將高電平轉(zhuǎn)換為低電平，當(dāng)該籃球離開紅外傳感器的探測范圍時，紅外傳感器再次發(fā)生電平轉(zhuǎn)換，將低電平恢復(fù)至高電平；在此過程中，只有當(dāng)電平發(fā)生轉(zhuǎn)換且為上升沿時，對應(yīng)的單片機才對籃球數(shù)量進行一次加一處理；需要說明的是，只有以下即將說明的三種情況中的任何一種情況發(fā)生才會進行一次加一處理，且同一計數(shù)過程只會發(fā)生此三種情況中的一種，具體如下:當(dāng)?shù)谝患t外傳感器電平發(fā)生轉(zhuǎn)換且為上升沿但第二紅外傳感器沒有發(fā)生電平轉(zhuǎn)換，此時對應(yīng)的單片機進行加一處理；當(dāng)?shù)诙t外傳感器電平發(fā)生轉(zhuǎn)換且為上升沿但第一紅外傳感器沒有發(fā)生電平轉(zhuǎn)換，此時對應(yīng)的單片機進行加一處理；當(dāng)?shù)谝患t外傳感器發(fā)生上升沿電平轉(zhuǎn)換并且第二紅外傳感器也發(fā)生上升沿電平轉(zhuǎn)換，此時對應(yīng)的單片機進行加一處理，得到新的籃球數(shù)量信息。
[0029]如圖4所示第一電源模塊包括三端穩(wěn)壓器U1、二極管D1、二極管D2，電容Cl和電容C2，三端穩(wěn)壓器Ul的輸入管腳電連接外部電源，該三端穩(wěn)壓器Ul的輸出管腳和第一單片機的正極電源端之間依次串聯(lián)二極管Dl和電源開關(guān)K1，二極管Dl的陽極連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸出管腳上，二極管Dl的陰極與電源開關(guān)Kl連接，三端穩(wěn)壓器Ul的接地管腳通過二極管D2串聯(lián)在第一單片機的接地端，二極管D2的陽極連接在三端穩(wěn)壓器Ul的接地管腳上，電容Cl和電容C2組成的并聯(lián)電路連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸入管腳和地之間。本技術(shù)方案中涉及兩套電源模塊，且兩套電源模塊的連接方式和工作原理完全相同，其中Kl為電源開關(guān)，外接電源電壓范圍為8V到15V ;當(dāng)按下電源開關(guān)Kl后，外接電源經(jīng)過降壓芯片降壓后將電壓穩(wěn)定為+5V，此電壓值為單片機正常工作所需要的電壓。
[0030]如圖5所示，第一串口通信模塊和第二串口通信模塊均采用MAX232芯片，第一無線通信發(fā)送模塊和第二無線通信發(fā)送模塊采用Zigbee無線通信芯片。本技術(shù)方案涉及兩套無線通信發(fā)送模塊和一套無線通信接收模塊，且兩套無線通信發(fā)送模塊和一套無線通信接收模塊的連接方式和工作原理相同，具體如下:單片機通過兩個I/O 口和與其對應(yīng)的串口通信模塊進行連接，用于單片機和串口通信模塊之間的通信，其中一個為輸入，一個為輸出；串口通信模塊通過串口芯片的輸入輸出引腳與無線通信發(fā)送模塊相連接，用于串口通信模塊和無線通信發(fā)送模塊之間的信息傳送，無線通信發(fā)送模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送給無線通信接收模塊，無線通信接收模塊再通過串口將接收到的信息分別傳送給LED顯示屏和上位機，實現(xiàn)無線通信功能。
[0031]如圖6所示本實用新型基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置的具體過程，籃球經(jīng)過第一發(fā)球筒的出球口時，若第一紅外傳感器和第二紅外傳感器之一探測到籃球經(jīng)過，或者第一紅外傳感器和第二紅外傳感器均探測到籃球經(jīng)過，則第一紅外傳感器和第二紅外傳感器將采集到的籃球信息轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送至第一單片機，第一單片機將第一紅外傳感器和第二紅外傳感器發(fā)送過來的電信號進行運算處理后得到第一發(fā)球筒的發(fā)球數(shù)量;
[0032]籃球經(jīng)過第二發(fā)球筒的出球口時，若第三紅外傳感器和第四紅外傳感器之一探測到籃球經(jīng)過，或者第三紅外傳感器和第四紅外傳感器均探測到籃球經(jīng)過，則第三紅外傳感器和第四紅外傳感器將采集到的籃球信息轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送至第一單片機，第一單片機將第三紅外傳感器和第四紅外傳感器發(fā)送過來的電信號進行運算處理后得到第二發(fā)球筒的發(fā)球數(shù)量；
[0033]然后，第一單片機將第一發(fā)球筒的發(fā)球數(shù)量和第二發(fā)球筒的發(fā)球數(shù)量進行求和得到總的發(fā)球數(shù)量信息，第一單片機將總的發(fā)球數(shù)量信息經(jīng)第一串口通信模塊傳送至第一無線通信發(fā)送模塊，第一無線通信發(fā)送模塊將發(fā)球數(shù)量信息發(fā)送給無線通信接收模塊；
[0034]籃球投出后，籃球經(jīng)過籃球筐時，若第五紅外傳感器和第六紅外傳感器之一探測到籃球經(jīng)過，或者第五紅外傳感器和第六紅外傳感器均探測到籃球經(jīng)過，此時，第五紅外傳感器和第六紅外傳感器將各自采集到的籃球信息轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送至第二單片機，第二單片機對第五紅外傳感器和第六紅外傳感器發(fā)送過來的電信號進行運算處理后得到進球數(shù)量，同時第二單片機將進球數(shù)量信息經(jīng)第二串口通信模塊傳送至第二無線通信發(fā)送模塊，然后第二無線通信發(fā)送模塊將進球數(shù)量信息發(fā)送給無線通信接收模塊；
[0035]無線通信接收模塊將接收到的進球數(shù)量和發(fā)球數(shù)量進行處理，得到投籃命中率，然后將進球數(shù)量、發(fā)球數(shù)量和投籃命中率通過串口傳送至LED顯示屏和上位機同步顯示發(fā)球數(shù)量、進球數(shù)量和投籃命中率。
[0036]其中本實用新型中使用的軟件均為現(xiàn)有的公知軟件。
[0037]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，其特征在于，包括第一發(fā)球計數(shù)單元、第二發(fā)球計數(shù)單元、進球計數(shù)單元、第一串口通信模塊、第一無線通信發(fā)送模塊、第一電源模塊、第二電源模塊、第二串口通信模塊、第二無線通信發(fā)送模塊、無線通信接收模塊、上位機和LED顯示屏； 所述第一發(fā)球計數(shù)單元包括第一單片機、第一發(fā)球筒、第一紅外傳感器和第二紅外傳感器；所述第二發(fā)球計數(shù)單元包括第一單片機、第二發(fā)球筒、第三紅外傳感器和第四紅外傳感器；所述進球計數(shù)單元包括第二單片機、籃球框、第五紅外傳感器和第六紅外傳感器，所述第一紅外傳感器和第二紅外傳感器設(shè)置在第一發(fā)球筒的出球口處，所述第一紅外傳感器和第二紅外傳感器的輸出端電連接在第一單片機的輸入端，所述第三紅外傳感器和第四紅外傳感器設(shè)置在第二發(fā)球筒的出球口處，所述第三紅外傳感器和第四紅外傳感器的輸出端電連接在第一單片機的輸入端，所述第五紅外傳感器和第六紅外傳感器設(shè)置在籃球框的框架上，所述第五紅外傳感器和第六紅外傳感器的輸出端電連接在第二單片機的輸入端，所述第一單片機通過第一串口通信模塊和第一無線通信發(fā)送模塊通信連接，所述第二單片機通過第二串口通信模塊和第二無線通信發(fā)送模塊通信連接，所述第一無線通信發(fā)送模塊和第二無線通信發(fā)送模塊均與無線通信接收模塊通信連接，所述無線通信接收模塊的輸出端分別電連接在上位機和LED顯示屏的輸入端，所述第一電源模塊為第一單片機提供直流電源，所述第二電源模塊為第二單片機提供直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，其特征在于，所述單片機采用AT89S52單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，其特征在于，所述第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第三紅外傳感器、第四紅外傳感器、第五紅外傳感器和第六紅外傳感器的信號傳輸管腳和電源正極管腳上均并聯(lián)IOKΩ的電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，其特征在于，所述第一電源模塊包括三端穩(wěn)壓器U1、二極管D1、二極管D2，電容Cl和電容C2，所述三端穩(wěn)壓器Ul的輸入管腳電連接外部電源，該三端穩(wěn)壓器Ul的輸出管腳和第一單片機的正極電源端之間依次串聯(lián)二極管Dl和電源開關(guān)K1，所述二極管Dl的陽極連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸出管腳上，二極管Dl的陰極與電源開關(guān)Kl連接，所述三端穩(wěn)壓器Ul的接地管腳通過二極管D2串聯(lián)在第一單片機的接地端，二極管D2的陽極連接在三端穩(wěn)壓器Ul的接地管腳上，電容Cl和電容C2組成的并聯(lián)電路連接在三端穩(wěn)壓器Ul的輸入管腳和地之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的基于籃球投籃綜合訓(xùn)練系統(tǒng)的自動計數(shù)裝置，其特征在于，所述第一串口通信模塊和第二串口通信模塊均采用MAX232芯片，所述第一無線通信發(fā)送模塊和第二無線通信發(fā)送模塊采用Zigbee無線通信芯片。
【文檔編號】A63B71/06GK203540016SQ201320723808
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】楊裔, 慕富強, 張曉 , 徐茂文, 溫斌斌 申請人:蘭州大學(xué), 上海易可智聯(lián)信息科技有限責(zé)任公司