跆拳道競技無線計分系統的製作方法

2023-08-06 10:09:31 3

專利名稱：跆拳道競技無線計分系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及競技體育的計分系統，具體為一種不帶主控器的跆拳道競技無線計分系統。
背景技術：
現有的跆拳道電子計分系統，是利用電腦上位機軟體、帶有微控制器(MCU)處理的下位機控制系統及有線或無線計分操作手柄，通過3個邊裁進行實時給運動員打分的一個電子自動化綜合處理系統的簡稱。其優越性集中體現在便利性、實用性上，因此在跆拳道各項比賽中採用電子計分系統已成為全國各跆拳道館、體育局舉辦各項比賽的首選解決方案。當前跆拳道計分系統其硬體平臺往往依靠MCS - 51單片機為控制核心，在無線通信中採用調頻發射接收的方式將數據由邊裁計分輸入端傳遞到主控器的接收端。但這一系統存在較大缺陷1、系統資源有限，難以擴展和豐富系統功能，針對新型跆拳道競技比賽規則難以快速適應；2、此種無線通信方式中在同一場館多個場地同時進行比賽時，相互間容易受到幹擾，且在場地內一般禁止使用手機，以免通信受到幹擾，這使得普通參賽人員難以接受；3、整個系統需要使用帶有MCU處理能力的主控系統，需要購置相應電子元件和接口設備，如對於有線的計分系統，需要購置一大批屏蔽線進行通信，同時該主控系統還會涉及到開模等等。而跆拳道計分系統的成本開支和系統的穩定性、可靠性往往產生在硬體系統這一塊，若能將這一主控系統省去，無疑將大大減少系統成本和提高系統的穩定性、可靠性，必將受到廣大用戶的歡迎，從而更進一步促進跆拳道產業的發展。
發明內容本實用新型的目的是針對現有技術的不足，而提供一種不帶通信主機的跆拳道競技無線計分系統，該系統具有數據安全性高、成本低、同時不受主控硬體平臺的影響，系統的穩定性和可靠性高、便攜易用、升級簡便、多功能的優點。本實用新型的目的是通過下述的技術方案來實現的一種跆拳道競技無線計分系統，包括邊裁操作手柄和內含軟體的上位機電腦端， 與現有技術不同的是設有藍牙發射電路，用於將計分信號通過藍牙發射出去，藍牙發射電路與微控制器連接，藍牙發射電路和微控制器設置在邊裁操作手柄內；設有藍牙接收電路，用於接收藍牙發射電路發出的信號，藍牙接收電路與上位機電腦端連接。所述邊裁操作手柄正面的左右各設置2個按鍵，分別為紅2分鍵和紅3分鍵，青2 分鍵和青3分鍵，邊裁操作手柄的前側左右各設置一個按鍵，分別為紅1分鍵和青1分鍵。邊裁操作手柄的握持處設有多個凸點，凸點可按摩手掌心並起到防滑、防疲勞作[0013]為兼容多種顯示設備，設有視頻轉換電路，用於轉換上位機的實時計分界面信號， 使該信號與顯示設備相匹配，視頻轉換電路與上位機電腦端、顯示設備連接。採用上述方案的計分系統，包括內置藍牙發射電路的3 4個邊裁操作手柄、相應的藍牙接收電路、上位機電腦端及其內置的軟體應用程式，邊裁操作手柄為藍牙無線計分輸入端，主要由STM32系列ARM微控制器和藍牙通信模塊組成，微控制器由晶振、貼片電容以及下載接口組成最小應用系統，通過其引出的輸入輸出(10) 口控制邊裁操作手柄的計分按鍵，主要有1分鍵、2分鍵和3分鍵等青、紅雙方共6個按鍵。當微控制器檢測到有按鍵按下時，直接將按鍵的值封裝成預先設置的傳輸協議通過串口發送到藍牙發射電路，再由藍牙發射電路發送端以無線方式發送到藍牙接收電路接收端，藍牙接收電路直接通過通用串行總線(USB)與電腦的USB 口相連，利用其藍牙控制軟體將其USB 口映射成無線串口，通過上位機控制軟體實時讀取無線串口數據，完成無線通信過程。若在使用4個邊裁時，即使用4個邊裁操作手柄時，有3個以上邊裁在同一秒鐘內按下有效按鍵時，則某一方的得分有效；若在使用3個邊裁時，有2個以上邊裁在同一秒鐘按下有效按鍵時，則某一方的得分有效。具體使用方案的設置由上位機軟體進行設置和控制。在上位機軟體應用程式中，利用面向對象技術、SQL資料庫技術、加密技術等，主要實現數據導入、自動抽籤、編排、校對、成績統計、電子計分、視頻審議、證書列印、得分記錄查詢、 跆賽通聊天交互等功能，同時保證通信數據和資料庫的安全。本計分系統採用藍牙通信技術，其工作頻段選在全世界範圍內都可以自由使用的 2. 4GHz，用戶不必經過申請即可使用。藍牙使用跳頻技術，收發雙方通過密鑰配對使用，同時其數據傳輸率達IMb/S，支持實時同步定向連接。因此本系統具有足夠高的抗幹擾能力， 且硬體設備簡單、性能優越，可實現在多個場地同時進行跆拳道比賽的需求。本系統使用的藍牙發射電路的模塊採用3. 3V供電，可直接在邊裁手柄上安裝手機鋰電池，具有實用、便攜、安全等諸多優點，且傳輸距離可達20多米，完全滿足各場地跆拳道比賽的需求。本計分系統通過藍牙接收電路與上位機電腦端相連，可直接在電腦上擴展出多個無線串口接收端，與邊裁操作手柄的無線串口發送端一一對應，在應用軟體中直接讀取各個無線串口的數據，進行相應處理，從而完成系統的通信過程。為了檢測通信鏈路的通斷情況，在電腦端與發送端通過專用命令進行實時檢測，保證鏈路通暢。上位機應用軟體可進行聯機應用、可大容量導入數據、可靈活適應跆拳道各項比賽規則，可保證同時在多個場地同時比賽管理，可實時生成各項報表，自動統計出各運動員、參賽隊的各項詳細成績。與該系統配套的應用軟體具有中英文安裝版本，採用三重數據加密標準算法(3DES)、非對稱加密算法(RSA)等加密算法對數據進行加密，直接將應用軟體與電腦獨立捆綁，防止未經授權使用。本計分系統在電腦端軟體配有專門的「跆賽通」聊天交互工具，方便計分端工作人員與檢錄端工作人員實時進行交互，讓計分端及時知道檢錄端的檢錄情況，檢錄端也及時知道賽場的比賽情況，解決了以往系統在應用過程中，檢錄端與計分端信息不通暢，需來回走動傳遞信息帶來的不足。同時在檢錄端也可以及時知道當前賽場的比賽人員名單，無需再像以前需實時列印對陣表而造成的浪費，提高了工作效率，節省了比賽成本開支。本實用新型具有的優點為[0020]1、計分系統直接採用藍牙模塊收發技術並配合上位機軟體面向對象、資料庫、加密算法技術，保證數據安全；2、計分系統無需設計通信主控系統、開模、配套工具箱等，大大節省硬體成本開支、成本低廉，更易於面向低端用戶推廣應用；同時不受主控硬體平臺的影響，可更進一步保證系統的穩定性和可靠性；3、本計分系統用戶只需攜帶無線操作手柄，無需工具箱等大件設備，易於攜帶，具有便攜易用的特點，同時可通過電腦端接音頻、視頻輸出；4、本計分系統的應用軟體可通過網站平臺進行更新升級，保證其開放性；5、邊裁操作手柄的握持處設有多個凸點，採用符合人們手感的操作手柄，具有防滑、防疲勞等功能，對手部有按摩功效；6、本計分系統可提供的「跆賽通」內置專用聊天工具，方便計分端、檢錄端實時進行信息交互，提高了工作效率，節省了成本開支。

圖1為實施例計分系統的連接框圖；圖2為實施例邊裁操作手柄內藍牙發射電路和微控制器電路的電氣原理圖；圖3為實施例邊裁操作手柄主視示意圖；圖4為圖3中邊裁操作手柄後視示意圖。圖中，1.紅1分鍵2.青1分鍵3.紅2分鍵4.青2分鍵5.紅3分鍵6.青3 分鍵7.凸點8.電源指示燈9.電池盒。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型內容作進一步的闡述，但不是對本實用新型的限定。實施例參照圖1圖2，一種跆拳道競技無線計分系統，包括邊裁操作手柄和內含軟體的上位機電腦端，設有藍牙發射電路，用於將計分信號通過藍牙發射出去，藍牙發射電路與微控制器連接，藍牙發射電路和微控制器設置在邊裁操作手柄內；設有藍牙接收電路，用於接收藍牙發射電路發出的信號，藍牙接收電路與上位機電腦端連接。還設有視頻轉換電路，用於轉換上位機的實時計分界面信號，使該信號與顯示設備相匹配，視頻轉換電路與上位機電腦端、顯示設備連接。視頻轉換模塊負責將上位機電腦端的VGA信號轉為AV信號接入到顯示設備例如電視機、電視牆、投影儀中；上位機電腦端也可以直接連接到帶有VGA接口的顯示器中。具體地，藍牙發射電路採用藍牙發射模塊U2，藍牙發射模塊U2的型號為CSR BC417的藍牙晶片，微控制器採用STM32微控制器U1，微控制器Ul的型號為集成電路 STM32F103C8T6，應用電路中還包括與集成電路STM32F103C8T6的5、6腳連接的由晶振Yl、 電容器C1、C3組成的時鐘電路U3，與7腳連接的由電容器C4組成的復位電路U4，應用電路中還包括電阻Rl、R2、電容器C5、C6等元器件。[0038]電源輸入電路為電源模塊TO，電源模塊TO的型號為集成電路REGl 117-3. 3，電源輸入電路還包括與電源輸入端並聯的電容器C8、C9，與電源輸出端並聯的電容器C10。電源模塊U6的輸出端分別與藍牙發射模塊U2和微控制器Ul的電源輸入端連接。藍牙接收電路採用藍牙接收適配器，藍牙接收適配器通過通用串行總線(USB)埠與上位機電腦端連接，再通過藍牙終端軟體將該USB埠映射為對應的無線串口，傳輸的有效距離可達20多米。藍牙發射模塊U2的發送端、接收端與微處理器Ul集成電路STM32F103C8T6的串行通訊埠 1的接收端RX、發送端TX連接，具體地，邊裁操作手柄的內部設有電路板1和電路板2，其中電路板1含有微控制器Ul集成電路STM32F103C8T6、藍牙發射模塊U2和電源模塊TO，微控制器Ul集成電路STM32F103C8T6的31、30引腳分別連接到藍牙發送模塊U2的 TX和RX端，即1、2引腳，藍牙發射模塊U2與微控制器Ul集成電路STM32F103C8T6通過串口進行通信，電源採用鋰電池，同時可通過電源開關控制是否接通並通過電源指示燈進行指示，參照圖3，電源指示燈8設置在邊裁操作手柄上，電源指示燈8採用LED發光二極體， LED發光二極體與電源開關連接。藍牙發射模塊U2是採用無線串口的方式進行無線發送，與藍牙接收適配器配套使用。電路板2通過排針與電路板1相連，接入到微控制器Ul集成電路STM32F103C8T6 的輸入輸出埠上，電路板2主要包含6個輕觸按鍵，電路板2上的按鍵電路分別連接到微控制器Ul集成電路STM32F103C8T6的按鍵輸入U5上。電路板1用尺寸為小於6X8cm的單面敷銅板製作，電路板2用尺寸為小於 15 X 5cm的單面敷銅板製作。參照圖3圖4，邊裁操作手柄正面的左右各設置2個按鍵，分別為紅2分鍵3和紅 3分鍵5，青2分鍵4和青3分鍵6，邊裁操作手柄的前側左右各設置一個按鍵，分別為紅1 分鍵1和青1分鍵2。邊裁操作手柄的握持處設有多個凸點7，在操作過程中可起到防滑作用。邊裁操作手柄的底部兩邊各留有3個鏍釘定位孔，用於固定邊裁操作手柄的兩面。邊裁操作手柄背面的中部設有電池盒9，可放置電池。本實用新型上位機電腦端內置的軟體採用C++Builder開發，結合SQL Server 或ACCESS資料庫技術，具有數據導入、自動抽籤、編排、校對、成績統計、電子計分、視頻審議、證書列印、得分記錄查詢、裁判員管理等等各項功能，通過無線串口實時接收藍牙接收電路接收到的數據。藍牙接收電路通過藍牙軟體工具，將其配置為接收模式，波特率使用 115200BPS，可與多個藍牙發射端相通信，並且具備實時檢測各發射模塊的狀態，一旦發現鏈路有異常，則即刻進行聲光報警提示，從而實現不帶通信主機的跆拳道競技無線計分系統。
權利要求1.一種跆拳道競技無線計分系統，包括邊裁操作手柄和內含軟體的上位機電腦端，其特徵在於設有藍牙發射電路，用於將計分信號通過藍牙發射出去，藍牙發射電路與微控制器連接，藍牙發射電路和微控制器設置在邊裁操作手柄內；設有藍牙接收電路，用於接收藍牙發射電路發出的信號，藍牙接收電路與上位機電腦端連接。
2.根據權利要求1所述的跆拳道競技無線計分系統，其特徵在於所述邊裁操作手柄正面的左右各設置2個按鍵，分別為紅2分鍵和紅3分鍵，青2分鍵和青3分鍵，邊裁操作手柄的前側左右各設置一個按鍵，分別為紅1分鍵和青1分鍵。
3.根據權利要求1所述的跆拳道競技無線計分系統，其特徵在於邊裁操作手柄的握持處設有多個凸點。
4.根據權利要求1所述的跆拳道競技無線計分系統，其特徵在於設有視頻轉換電路， 用於轉換上位機的實時計分界面信號，使該信號與顯示設備相匹配，視頻轉換電路與上位機電腦端、顯示設備連接。
專利摘要本實用新型公開了一種跆拳道競技無線計分系統，包括邊裁操作手柄和內含軟體的上位機電腦端，其特徵在於設有藍牙發射電路，藍牙發射電路與微控制器連接，藍牙發射電路和微控制器設置在邊裁操作手柄內；設有藍牙接收電路，用於接收藍牙發射電路發出的信號，藍牙接收電路與上位機電腦端連接，所述邊裁操作手柄正面的左右各設置2個按鍵，分別為紅2分鍵和紅3分鍵，青2分鍵和青3分鍵，邊裁操作手柄的前側左右各設置一個按鍵，分別為紅1分鍵和青1分鍵。該系統為不帶通信主機的跆拳道競技無線計分系統，具有數據安全性高、成本低、同時不受主控硬體平臺的影響，系統的穩定性和可靠性高、便攜易用、升級簡便、多功能的優點。
文檔編號A63B71/06GK202005996SQ201120058619
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者農麗萍, 羅曉曙, 黃一平 申請人:廣西師範大學