[發明專利]一種基于單片機控制的智能型記分系統

無效

• 申請號: 201010115412.1
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN101791470A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 王平;吳欽緣;謝燦平;孫晶;胡秀添;施文灶
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及嵌入式系統應用領域，具體是指一種通過單片機控制外圍硬件工作的模式，制成具有無線遙控方式、適用多種球賽的便攜式智能型體育比賽記分系統。

背景技術

單片機也被稱為微控制器(Microcontroller)，它是由芯片內僅有CPU的專用處理器發展而來，但比專用處理器更適合開發應用于嵌入式系統。單片機體積小，重量輕，抗干擾能力強，對環境要求不高，價格低廉，指令功能強，運行速度快，可靠性高及靈活性好，所以近些年來已將其廣泛應用于工業測控、機電設備、儀器儀表、軍事裝置、家用電器等方面的自動化、智能化。隨著社會經濟的發展、生活水平的提高，人們越來越重視單片機在日常生活中的開發應用。

競技體育是以奪取比賽優勝為主要目標的社會體育活動，如今在市區各球館內擠滿了各類的運動人群，因為現有記分器的成本、體積、重量、電源以及智能化等因數的限制，除高規格比賽場館外，目前大都還是采用人工記分方式來保證其公正性。因此需要開發出一款造價低、便于攜帶、操作方便、多功能的便攜式體育球賽記分器。本發明擬采用單片機控制外圍硬件的工作模式，該便攜式智能型記分器就可以實現體積小巧便于攜帶、低功耗工作時間長、可充電式的交、直流兩用、無線控制方便操作、適用多種球賽規則、具有存儲功能的目的。

發明內容

針對上述的問題，本發明的目的，就是將單片機軟件技術和外圍硬件技術相結合，將各種球賽的規則編寫在程序中，根據需要調用相應的子程序，整個裝置在單片機的軟件控制硬件的方式下實現記分。

為實現本發明的目的采用的技術方案是，基于單片機控制的智能型記分系統由電源模塊、主控模塊、顯示模塊、無線接收控制模塊和無線發射器組成的硬件系統與協調調度子系統、各類球賽(乒乓球，羽毛球，排球和籃球)記分子系統、顯示驅動子系統、無線控制子系統、充電控制子系統、數據存儲子系統、日志操作子系統和異常處理子系統組成的軟件系統相互結合構成。其中電源模塊、主控模塊、顯示模塊和無線控制模塊直接采用數據線進行連接，無線發射器通過發射高頻無線電波與無線接收控制模塊連接；軟件系統中各個子系統在協調調度子系統的控制下運行。

整機功耗約120毫安，可以長時間工作。采用無線控制的工作模式可以方便比賽中裁判員的遠距離控制，無裁判的情況下運動員亦可進行自行操作計分。

所述電源模塊由小電瓶、充電電路、穩壓電路和電量指示電路組成，可以方便地選擇電瓶直流供電、市電交流供電或整流充電工作方式。

所述的主控模塊由51單片機、按鍵開關和芯片元件組成，各部件由導線連接成主控模塊并留有模塊接口。通過燒寫在單片機里的程序，按模式鍵可以調節出不同競技項目種類的計分規則，如模式燈1亮顯示的競技項目種類是“乒乓球”，模式燈2亮顯示的競技項目種類是“羽毛球”，模式燈3亮顯示的競技項目種類是“排球”，模式燈4亮顯示的競技項目種類是“籃球”。還可以通過顯示開關設置雙面或單面顯示、通過換邊鍵調換比賽累計分值以及通過+-鍵調整比分值。每當一局比賽結束時會自動蜂鳴提示、累計大局比分值、并延時顯示小比分值后自動清零。

所述的顯示模塊由數碼管、LED和鎖存器組成，通過數據線連接成2塊正反兩面的顯示模塊，可同時或單一顯示，并留有主控模塊連接口。在工作時分別對一個字節進行a，b，c，d，e，f，g，h，編碼，不同的值組合成相應的顯示數字，數碼管的顯示與關閉由單片機的端口輸出電平控制數碼管的位選通和顯示的數字來實現。

所述的無線接收控制模塊和無線發射器由315M的超再生固定碼接收模塊和四鍵遙控器組成，遙控器的四位數據碼對應接收控制模塊的四路非鎖型高電平輸出，再通過反向器與單片機對接，實現30米距離內的無線控制。該電路與+-鍵并列，方便選擇使用。

軟件系統包括協調調度子系統、各類球賽(乒乓球，羽毛球，排球和籃球)記分子系統、顯示驅動子系統、無線控制子系統、充電控制子系統、數據存儲子系統、日志操作子系統和異常處理子系統，各個子系統在協調調度子系統的控制下運行。

所述的各類球賽，是通過主控模塊上的按鍵設置來調用事先編寫好的乒乓球，羽毛球，排球和籃球規則的子程序。

所述的無線控制的解碼，關鍵是如何識別“0”和“1”，編碼中的“0”、“1”對應的低、高電平通過反向器后表現的高、低電平方便于單片機的檢測，當保持1ms左右時間低電平即判斷為“1”，否則為“0”，實現了防止抖動的功能。

本系統有效的解決了適合各類球賽和無線控制的問題，實現了便攜式體育球賽記分器的通用體育記分智能裝置。

附圖說明