[發明專利]一種智能高效率匍匐前進訓練系統及方法

無效

• 申請號: 201310732807.X
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103751998A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 羅俊海;倪靜
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: A63B69/00
• 分類號: A63B69/00;A63B71/06
• 代理公司: 四川君士達律師事務所 51216
• 代理人: 芶忠義

技術領域

本發明屬于單片機系統及無線數據傳輸技術領域，涉及一種智能高效率匍匐前進訓練系統及方法。

背景技術

匍匐前進訓練作為一項適合各類人群訓練的活動,因為其固定搭建且占地面積較廣,目前為止,現實生活中還沒有這項訓練的普及。重要的是，傳統的匍匐訓練器械多數僅僅只是器械，缺乏針對性的訓練參數測試和控制，訓練效率不高，也難以讓人堅持。單片機自開發以來，就因其系統結構簡單、使用方便、實現模塊化，可靠性高、工作時間長，處理功能強、速度快，低電壓、低功耗、便于生產便攜式產品，控制功能強、環境適應能力強而被廣泛應用。隨著無線傳感網絡的發展，無線數據傳輸技術的相對成熟，讓更多設備貼上了智能化的標簽。

發明內容

為了克服現有技術中存在的不足，本發明利用無線數據傳輸結合單片機提供一種智能高效率匍匐前進訓練系統及方法，實現系統智能化、可測試功能，能夠按照訓練要求來指導訓練人員進行規范性訓練，提高訓練效率，本發明將小型采集器，控制器與輕質訓練器械結合起來可解決上述技術難題。其技術方案如下：

一種智能高效率匍匐前進訓練系統，包括供電單元、紅外信號采集單元、紅外信號傳輸和CPU處理單元以及串口輸出單元：

所述供電單元采用鋰電池供電，通過USB接口充電；

所述紅外信號采集單元采用熱電型紅外線傳感器對測試人的進入、離開、以及完成過程中的違規觸碰信號進行采集，以判斷測試人完成匍匐前進的時間，動作要領是否規范；

所述紅外信號傳輸和CPU處理單元通過無線數據傳輸系統實現紅外信號的傳輸，選用Nordic公司的射頻IC芯片NRF24LE1實現紅外信號的傳輸；所述串口輸出單元通過串口輸出測試人的開始時間、結束時間、完成總時長、以及完成過程中的犯規次數、判定結果；

智能高效率匍匐前進訓練系統的結構由入口計時采集紅外發射器1、入口計時采集紅外接收器2、第一采集器紅外發射器3、第一采集器紅外接收器4、第二采集器紅外發射器5、第二采集器紅外接收器6、出口計時采集紅外發射器7、出口計時采集紅外接收器8依次連接而成。

進一步優選，所述無線數據傳輸系統采用模塊化實現，主要由兩個射頻收發模塊NRF24LE1和天線單元組成，其中一個是作為數據發送，另一個作為數據接收，所述無線數據傳輸系統的功能是發送端收到CPU中央處理器的信號時，打開信道發送數據，CPU同時發出告警信息，接收端把接收到的數據通過串口傳遞給計算機系統顯示。

進一步優選，所述串口輸出單元采用標準232接口芯片。

一種智能高效率匍匐前進訓練方法，包括以下步驟：當打開開關讓其開始工作時，計時采集器隨時保持與中央控制器通信，并且匍匐前進訓練器械上的無線傳輸模塊設置為同一頻點,此時紅外信號為“1”，所有無線傳輸通道處于關閉狀態。一旦人進入，紅外信號由“1”變為“0”，啟動該無線傳輸信道發送開始信號，人在前進過程中，若有違規行為，同理也會啟用信道發送違規信號，同時有告警提示，發送完畢后回到關閉狀態。當人觸碰出口計時采集器發出的信號時，紅外信號從“1”變為“0”，發送結束信號。此時結束信號的時間減去開始信號的時間就是訓練的總時間，發送的違規信號次數即是違規次數，顯示結果，訓練結束。

進一步優選，所述中央控制器包括電源模塊、發射電路、通信接口、報警模塊、按鍵模塊和液晶顯示模塊：

所述電源模塊由鋰電池及電源電路組成；

所述報警模塊用于訓練人員動作違規告警；

所述按鍵模塊用戶操作；

所述液晶顯示模塊用于參數顯示。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

1、具有智能訓練參數測試功能，能夠測出訓練人員完成訓練的各項參數，以此指導用戶訓練，提高訓練效率。

2、靈活，自主，具有可擴展性。

3、采用了鋰電池供電，供電系統具有工作電壓高、能量密度大、自放電率低、無記憶效應等顯著優點。

4、利用紅外線傳感器，省電，方便室內室外。

5、利用NRF24LE1芯片，具有功耗低，體積小，供電電壓為1.9~3.6V，可方便集成到各種電子器件。

附圖說明

圖1為智能高效率匍匐前進訓練系統的結構示意圖；

圖2為智能高效率匍匐前進訓練方法流程圖；

圖3為中央控制器與發射器，接收器的射頻通信示意圖；

圖4為智能高效率匍匐前進訓練系統的電路原理圖。

具體實施方式