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        “引體向上”無線測試儀的研制與應(yīng)用

        2015-05-14 08:33:28張迅金城慧
        機械工程師 2015年10期
        關(guān)鍵詞:引體向上聲光報警測試者

        張迅, 金城慧

        (武漢體育學(xué)院 體育工程與信息技術(shù)學(xué)院,武漢 430079)

        1 傳統(tǒng)引體向上計數(shù)分析

        引體向上是最基本的鍛煉背部的方法,重點鍛煉人體中的斜方肌、背闊肌和肱二頭肌。不僅是《國家體育鍛煉標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的內(nèi)容之一,也是發(fā)展人體局部肌肉力量的重要手段,更是學(xué)校課余體育鍛煉的基本內(nèi)容。近年來,我國許多省市、自治區(qū)已將引體向上列為體育中考男生考試的必考內(nèi)容之一。但是通過查閱各種相關(guān)文獻資料和實際考察,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的引體向上計數(shù)仍是采用人工計數(shù),這樣一來不僅會在考試過程當(dāng)中產(chǎn)生很多誤判甚至錯判的情況,更容易在考試中人為作弊,導(dǎo)致各種問題的出現(xiàn)。

        2 引體向上無線測試系統(tǒng)的設(shè)計

        2.1 設(shè)計理念

        為了使引體向上計數(shù)更符合測試者的使用,并能最大化地滿足鍛煉的效果,傳統(tǒng)的計數(shù)方法亟待改進,并使其更智能、方便、公平、公正。根據(jù)當(dāng)前的模式存在的各種問題,并對體育中考男生考試中的引體向上測試實際需求,本設(shè)計應(yīng)用嵌入式技術(shù),結(jié)合單片機控制系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、液晶顯示系統(tǒng)、聲光報警系統(tǒng),成績記錄并打印等功能進行改進。

        2.2 電子電路系統(tǒng)化設(shè)計

        下面將對本設(shè)計應(yīng)用的各個系統(tǒng)進行分析,如圖1所示為整個系統(tǒng)設(shè)計的流程圖。

        控制系統(tǒng)[1]選用STC公司生產(chǎn)的STC89C52-8位低功耗、高性能CMOS8位微控制器,基于C語言[2]編程開發(fā),STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核,在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)[3]提供高靈活、超有效的解決方案。如圖2所示為單片機最小系統(tǒng)板。

        圖1 系統(tǒng)設(shè)計流程圖

        圖2 單片機最小系統(tǒng)圖

        信號檢測系統(tǒng)將作為整個系統(tǒng)的信號輸入,采用了霍爾元件[4]和磁鐵配合來產(chǎn)生檢測信號,此檢測方式簡單易行,信號穩(wěn)定。

        聲光報警系統(tǒng)用LED燈和蜂鳴器實現(xiàn),當(dāng)測試者做一個完整的引體向上時就會有聲光來提示測試者和監(jiān)考官,以此來避免測試系統(tǒng)出現(xiàn)意外;在計時模式下計時完畢后該系統(tǒng)就會發(fā)出警報。如圖3所示為信號檢測模塊和聲光報警模塊。

        如圖4所示,液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計更加人性化,液晶屏能顯示出各種數(shù)據(jù)。當(dāng)前,界面顯示當(dāng)前模式、引體向上個數(shù)、倒計時顯示,這些信息將很方便地顯示出受試者的測試情況,不用再人為地計數(shù),防止人為作弊,還可以及時公布成績,做到了公開、公平、公正的考試原則。

        圖3 信號檢測、聲光報警模塊

        圖4 液晶顯示系統(tǒng)

        3 結(jié)語

        經(jīng)過了一年多的努力,完成了“引體向上”無線測試儀的研制與應(yīng)用項目。經(jīng)過實際測試,本設(shè)計比傳統(tǒng)計數(shù)更加智能化,使引體向上考試項目更好、更快地進行,也非常符合“公開、公平、公正”的陽光考試原則,具有良好的推廣價值。

        [1] 馮建華,趙亮.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)[M].北京:人民郵電出版社,2004.

        [2] 譚浩強.C語言程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,1999.

        [3] 許海燕,付炎.嵌入式系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.

        [4] 黃繼昌,徐巧魚,張海貴.傳感器工作原理及應(yīng)用實例[M].北京:人民郵電出版社,1998.

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