搏击类运动员综合能力测试仪制造技术

一种可实现对搏击类运动员综合能力进行定量测试的仪器，由外围带有显示屏及键盘的单片机和目标模具组成，在目标模具上设有由ｎ只并联电发光体构成的随机击打点和一个测力传感器击打点；在目标模具内设有与单片机挂接的由译码、编码和传感器信号采集保持电路组成的模具电路。工作时，各击打点信号由单片机程序产生，通过运动员击打目标模具，模具电路将信号返回单片机，由其加以统计计数后在显示屏上实时显示或将数据传给高级机。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于体育运动训练仪器领域，涉及一种可用于实现对搏击类运动员综合能力进行定量测试的仪器。竞技体育项目中的搏击类项目如拳击、跆拳道、散手等项目对运动员应具有的包括反应能力(又称应答能力)、击打力量、击打频率以及单位时间有效击打次数等方面的专业综合能力水平有着较高的要求。长期以来，搏击类项目界对运动员综合能力的训练、评价及测试主要都是由教练员或有关测试人员通过人工观察和估算的方式来衡量的，不仅费时、准确性差，而且常带有主观因素等弊端，缺乏科学的度量依据，这些弊端目前已成为制约搏击类运动项目训练、选材及科学发展的一个重要因素。本技术的目的在于根据本领域现有状况的缺陷，研制设计一种结构简单、操作方便、能快速、准确、客观并定量地显示受训(试)运动员各项专业能力的搏击类运动员综合能力测试仪。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的所提供搏击类运动员综合能力测试仪由微机控制装置和供运动员击打的目标模具(靶具)组成，其中微机控制装置包括单片机以及挂接在该单片机外围的译码显示屏和本机键盘；在目标模具上分布设有由n只并联电发光体D1～Dn构成的随机击打点和一个由测力传感器L构成的测力击打点；在目标模具内设有与单片机挂接的模具电路，所说的模具电路由译码电路、编码电路和传感器信号采集保持电路组成，内中译码电路的输入端接单片机，输出端与目标模具上并联电发光体D1～Dn的一端连接，编码电路的输入端通过一组由设于目标模具内的n只并联电键S1～Sn构成的开关连接至并联电发光体D1～Dn的另一端，输出端接单片机，传感器信号采集保持电路的输入端与测力传感器L相连，输出端接单片机。根据以上设计方案研制的仪器可以客观、准确并方便地测试运动员的反应能力、命中率(单位时间内有效击中次数)、击打力量及击打频率等技术指标。使用中，用户通过本机键盘选择工作模式和设定测试参数(如速度、力度、次数等)，并通过微机控制装置给目标模具上各发光体击打点无规律地发出随机击打信号，或给测力击打点L有效击打信号。当仪器用于对运动员反应能力及命中率等指标进行测试时，目标模具上各击打点即电发光体D1～Dn的随机信号由单片机程序产生，随机点发光时运动员即可击打，当发出光亮信号的击打点受到打击后，目标模具中相应的电键开关将击中该随机点的信号返回微机控制装置，由单片机统计击中次数并予以累加记分；若发出光亮信号的击打点未受到击打或无信号发出的击打点被击中，则不记分或少记分，这样通过一定时间内记分的多少，便可客观、准确地反映出受训(试)运动员反应能力及命中目标能力的水平。当该仪器用于测试运动员击打力量和击打频率时，运动员用力击打目标模具上装有传感器L的测力击打点，由传感器L把力变为电信号，再通过传感器信号采集保持电路中A/D转换器将电信号变为数字信号，最后由单片机处理后得到测试结果并显示在本机显示屏上或将数据传送到高级机。除上述测试功能外，利用仪器中传感器和传感器信号采集保持电路的结构设置，该测试仪还具有现场称重的功能。以下将结合文后附图对本使用新型内容做进一步说明。附图说明图1为本技术的一个具体实施例的电路原理框图。图2为该实施例结构中微机控制装置与编码及译码电路的电气联线示意图。图3为该实施例结构中传感器信号采集保持电路的电路原理框图。图4为传感器信号采集保持电路的电气联线示意图。参照附图，本技术所述测试仪中的微机控制装置3以单片机AT89C51为核心，在它的外围挂接了LCD液晶显示屏2和本机键盘1；目标模具4为供运动员击打的靶体，在目标模具4上分布设有n(n＝1、2、3...)只用于表示随机击打点且相互并联的发光二极管(电发光体)D1～Dn和一个内设测力传感器L的测力击打点，在目标模具4内设有数目与随机击打点数相同且相互并联的n只开关S1～Sn，同时在目标模具4内还设有与AT89C51单片机挂接的模具电路，该模具电路由用于为发光二极管D1～Dn实现译码的译码电路41、用于对开关S1～Sn进行编码的编码电路42和用于实现运动员击打力量采集的传感器信号采集保持电路43三部分组成。具体实施中，发光二极管的只数与开关的只数相等，其数值n的选值范围为4～12。图2所示电路为该测试仪的实现反应能力测试部分的电气联线结构，图中并联发光二极管和并联开关的只数n均为八只，D1～D8的阳极端通过电阻R9与S1～S8的一个共端相联；译码电路41采用74LS138译码器，它的八个输出端分别接八只发光二极管D1～D8的阴极，驱动发光二极管发光，三个数据输入端分别接AT89C51单片机的P2.0、P2.1和P2.2端，为了避免74LS138译码器操作时由于口线状态不对而产生发光二极管显示错误的现象，74LS138译码器的使能端被接到了单片机的P23端，在不对74LS138译码器操作时使发光二极管D1～D8全部熄灭；编码电路42采用74LS148编码器，它的八个输入端引脚分别与八只开关S1～S8的另一共端相联，为了使开关未闭合时74LS138译码器不处于不确定状态，这八个引脚都分别加了上拉电阻R1～R8，74LS148编码器的GS端表示是否有开关闭合，当有开关闭合时此端为低电平，刚好与单片机的中断相连，74LS148编码器的三个数据输出端分别接AT89C51单片机的P2.4、P2.5和P2.6端。为了保证测试的公正性和科学性，仪器中发光二极管的随机信号必须有足够的随机特性，由于AT89C51单片机内存单元的内容在加电时是随机的，因此可利用任意单元的值作为产生随机数的种子，这样产生了一个伪随机系列，驱动发光二极管产生随机击打点。图3所示为该测试仪中传感器信号采集保持电路43的电路原理结构，它用于实现对运动员击打力量和击打频率等指标的测试，同时兼具有500公斤以内的称重功能。该电路由差动放大电路43a、反向微分电路43b、R-S触发器43c、电压保持电路43d和A/D转换电路43e组成，由测力传感器L发出的信号进入差动放大电路43a后分为两路，一路经反向微分电路43b和R-S触发器43c进入单片机3，另一路经电压保持电路43d和A/D转换电路43e后进入单片机3。传感器信号采集保持电路43的一种电气联线结构如附图4所示。图中测力传感器L采用GGC-16型电阻应变式传感器，传感信号为差动输出。高精度运放器IC4、IC5和IC6与电位器W2、W3和W4构成了差动放大电路43a，其中运放器IC4、IC5和IC6采用LF356器件，W2、W3和W4为调零电位器，调节该级输出的零点。差动放大电路43a输出的信号分为两路，第一路接入由运放器IC2和电阻R10、R11、电容C1、C2及二极管D9、D10等构成的反向微分电路43b。由于运动员击打传感器L的力量是一个由小变大的过程，若对其求微分，则力量增大时值为正，力量减小时值为负，力量变化得越快，则结果的绝对值越大。由于本技术仪器中采用的微分电路为反向形式，即当输入信号由大变小时输出信号为正，输出电压 ，适当调节R10、C2即可在传感器受力最大时刻后的一定时刻使IC2输出得到一个“已有有效击打”的电平信号，此信号可告知后续的电平保持电路保持该信号，以备进行A/D转换。运放器IC2采用LF356器件，其输出的信号经电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搏击类运动员综合能力测试仪，由微机控制装置和供运动员击打的目标模具（４）组成，其特征是微机控制装置包括单片机（３）以及挂接在单片机（３）外围的译码显示屏（２）和本机键盘（１）；在目标模具（４）上分布设有由ｎ只并联电发光体Ｄ↓［１］～Ｄ↓［ｎ］构成的随机击打点和一个由测力传感器Ｌ构成的测力击打点；在目标模具（４）内设有与单片机（３）挂接的模具电路，所说的模具电路由译码电路（４１）、编码电路（４２）和传感器信号采集保持电路（４３）组成，其中译码电路（４１）的输入端接单片机（３），输出端与并联电发光体Ｄ↓［１］～Ｄ↓［ｎ］的一端连接，编码电路（４２）输入端通过一组由ｎ只并联电键Ｓ↓［１］～Ｓ↓［ｎ］构成的开关连接至并联电发光体Ｄ↓［１］～Ｄ↓［ｎ］的另一端，输出端接单片机（３），传感器信号采集保持电路（４３）的输入端与测力传感器Ｌ相连，输出端接单片机（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚斌，曹丽娜，白鸿顺，卫强，谈毅，
申请(专利权)人：西安体育学院，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]