基于单片机的引体向上自动测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机的引体向上自动测试系统。主要包括单片机控制系统、LCD显示装置、红外发射/接受装置、报警装置和供电装置。所述的单片机控制系统主要是MSP430系列单片机，所述的红外发射/接受装置是接收并且传递信号的主要模块，所述的LCD显示装置主要是TFT_LCD彩色触摸屏，与单片机系统连接，用来显示被测试者的学号、引体向上的个数和时间等，所述的报警装置主要用来监视被测试者是否已经做好一个标准的引体向上，所述的供电装置主要是一块可充电的12V的电池，当系统在工作时，既可以用电池供电也可以外接电源供电。该系统具有测量、显示、校准及报警等功能，可实现对引体向上体质测试项目的测量及评分。

Automatic Test System for Lead Up Based on Single Chip Microcomputer

The utility model discloses an automatic test system for pull-up based on a single chip computer. It mainly includes single-chip computer control system, LCD display device, infrared emission/reception device, alarm device and power supply device. The microcontroller control system is mainly MSP430 series microcontroller. The infrared transmitting/receiving device is the main module for receiving and transmitting signals. The LCD display device is mainly TFT_LCD color touch screen, which is connected with the microcontroller system and is used to display the student number, the number and time of the lead-up of the tested person. The alarm device is mainly used to monitor the tested person. Whether or not a standard lead-up has been made, the power supply device is mainly a rechargeable 12V battery. When the system is working, it can be supplied by either battery or external power supply. The system has the functions of measuring, displaying, calibrating and alarming. It can measure and score the physical fitness test items of the pull-up body.

【技术实现步骤摘要】
基于单片机的引体向上自动测试系统
本技术涉及一种引体向上的测试，尤其涉及一种基于单片机的引体向上自动测试系统。
技术介绍
引体向上练习是一种常见的训练方法，在训练中练习者利用自身体重来发展上肢肌肉力量。这一练习广泛运用在体育教学、运动训练以及健身锻炼中。引体向上作为人体臂力和耐力素质的体现，对其进行测量，可改变传统的人工计数，并通过引体向上测试系统直接对其进行记录和分析，从而实现运动的信息化、自动化。衡量学生体质健康和生长发展的指标很多，男生引体向上是其中的一项指标，但是，迄今为止，从全国各地各种类型的大学、中学对男生引体向上的这一指标的测试来看，成绩很差，普遍反映此项指标难以达到，更有甚者，引体向上成绩为“零”的不乏其人。引体向上锻炼在学习和生活中被看做一项常见的体育锻炼项目，我们在对其进行测试的过程中，需要做出客观、标准的评价。在人工测试的过程中，往往存在着一些主观偏差和计数或者计时误差的问题，而且在大规模测试中测试者易疲劳，效率低，客观公正性不强也是存在的大问题。考虑到人工计数的主观性和误差，自动化测试必然成为一种趋势。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本技术所要解决的技术问题是需要研究一种能够对引体向上进行无人化测试的自动测试系统。为了达成上述的目的，本技术提供的技术方案如下：基于单片机的引体向上自动测试系统主要包括单片机控制系统、LCD显示装置、红外发射/接受装置、报警装置和供电装置。所述的单片机控制系统主要是MSP430系列单片机，所述的LCD显示装置主要是光电传感器，通过导线连接到MSP430系列单片机上，所述的报警装置主要是一个蜂鸣器，主要用来检测被测试者是否做好一个标准的引体向上，所述的红外发射/接受装置主要是一个光电传感器，一旦被测试者挡住光路，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。这样，当被测试者做起一个引体向上时，头部挡住光路，反馈到光电开关，光电开关便输出一个开关控制信号，再通过检测电路传递到单片机控制电路进行处理，所述的供电装置是一个可供充电的12v的电池，所述的基于单片机的引体向上自动测试系统既可以通过电池来供电又可以通过外接电源供电。本技术所述的单片机控制系统主要是MSP430系列单片机，MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器(MixedSignalProcessor)。之所以将其称之为混合信号处理器，主要是由于该单片机针对用户应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。MSP430系列单片机的优点分别是超低功耗、强大的处理能力、高性能模拟技术及丰富的片上外围模块、系统工作稳定和方便高效的开发环境，这也是本技术使用MSP430系列单片机最重要的原因，MSP430系列单片机能提高本系统的续航能力和处理速度，并且利于以后的二次开发。引体向上自动测试系统的要求的主要功能有以下几点：1.开机时，LCD显示屏显示“引体向上测试系统”，随后进入引体向上测试系统。2.屏幕按键输入十位数的学号并进行测试。3.测试时LCD显示屏显示时间和个数。4.在测试时间开始和结束时蜂鸣器报警。5.测试成绩可查询。本技术其中的一个要求是系统可靠性高，在设计系统时，要认真了解系统的应用环境，分析可能出现的各种影响系统可靠性的因素，并且切实行动排除故障隐患，另外一个要求是系统的使用和维修要方便，在系统设计时，功能符号要简明直观，力求方便大多数人使用，而不是只能让专业人员使用；最后一个要求是性价比要高，要不断提高系统功能指标、优化系统设计。硬件灵活性差，不易更改，可以采用软件技术来实现系统的更多功能，提高系统的性能价格比，从而能够更好的增强市场竞争力。本技术所作出的设计都能满足上述的三个要求。本技术在硬件设计方面有5点，第一在电路的设计上，尽可能采用经典的设计，这样能为硬件系统的模块化做准备，以便于商业化使用；第二在外部模块的选择与系统的扩展方面，在实现设计需求的基础上，应该有所提升，以便于二次开发；第三结合软件设计方案设计硬件。软硬件结合设计能够最大限度的发挥各自的优势，简化硬件的同时也能确保准确与可靠；第四可靠性与稳定性是硬件系统不可或缺的一部分，通过元器件的选择，电路板布线等方式提高设备的抗干扰性；最后一个要点是结合实际应用场景与场合，设计尽量使设备小巧，功耗尽可能低。附图说明图1是本技术一种实施例的结构示意图；图2是本技术具体实施方案的结构示意图；图3为图2中的控制中心的结构示意图；附图标记说明：1-控制中心；2-单杠；3-红外发射/接受装置；4-光电传感器；5-光电传感器。具体实施方式下面结合附图，对本技术的较优的实施例作进一步的详细说明。如图1所示，本例提供一种基于单片机的引体向上自动测试系统，包括单片机控制系统、LCD显示装置、红外发射/接受装置、报警装置和供电装置。所述的的LCD显示装置主要是TFT_LCD彩色触摸屏，所述的TFT_LCD彩色触摸屏用来显示被测试者的学号、引体向上的个数和时间，所述的红外发射/接受装置主要是光电传感器，当被测试者做一个引体向上，光电传感器就会向单片机传递一个开关信号，所述的报警装置，主要用来监控单片机控制系统是否接收到光电传感器发出的信号。如图2所示，开机时，控制中心1的LCD显示屏显示“引体向上测试系统”2秒，随后自动进入引体向上测试系统。被测试者在测试之前需要在控制中心1的LCD显示屏上输入自己的学号，屏幕按键输入十位数学号并进行测试，测试时LCD显示屏显示时间和个数，当被测试者在单杠2上做一个引体向上时，首先被测试者要先经过第一个光电传感器4，然后再经过第二个光电传感器5，这样被测试者才能算作是做好一个标准的引体向上，红外发射/接受装置3就会把信号发送给单片机，这时LED小灯亮一次，在测试开始时蜂鸣器哔哔响两声，在测试时间结束时蜂鸣器哔哔响一声，在测试之后，可以查询测试成绩。如图3所示，所述的控制中心1主要包括MSP430单片机、TFT_LCD彩色触摸屏、LED小灯、蜂鸣器和电池。所述的MSP430单片机作为整个系统的控制核心，满足了本技术所要求的功耗低、处理速度快、系统稳定和可二次开发。所述的电池是一个可充电的12V的锂电池，当在户外测试，没有外部电源供电的情况下，电池提供的电量也能满足引体向上测试的完成。以上所述仅为本技术的具体实施方式，本技术所属领域的技术型人才都可以作出相应的更该和变换。凡在本技术的基础上所作出的一些修改和变更，应当落入本技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于单片机的引体向上自动测试系统，包括单片机控制系统、红外发射/接受装置和供电装置，其特征在于，所述的单片机控制系统上安装有LCD显示装置，所述的单片机控制系统的一侧安装有报警装置，所述的红外发射/接受装置安装在单杠上，所述的单片机控制系统与红外发射/接受装置之间是通过导线连接，所述的供电装置主要是给单片机控制系统供电。

【技术特征摘要】
1.基于单片机的引体向上自动测试系统，包括单片机控制系统、红外发射/接受装置和供电装置，其特征在于，所述的单片机控制系统上安装有LCD显示装置，所述的单片机控制系统的一侧安装有报警装置，所述的红外发射/接受装置安装在单杠上，所述的单片机控制系统与红外发射/接受装置之间是通过导线连接，所述的供电装置主要是给单片机控制系统供电。2.根据权利要求1所述的基于单片机的引体向上自动测试系统，其特征在于所述的LCD显示装置主要是TFT...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志宏，倪锦程，李昂，于扬，宋瑞，赵昱炜，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津,12