壁球館或網球練習館的智能計分系統的製作方法
2023-05-26 05:03:41 1
專利名稱：壁球館或網球練習館的智能計分系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子計分系統，特別是壁球館或網球練習館的智能計分系統。
背景技術：
現有的壁球館，或對牆練習的網球練習館均使用人工計分，這在比賽時容易引起誤判，而日常訓練時由於需要訓練者自己計分，且每次擊球時的擊球次數，最高擊球記錄等特殊數據，均需訓練者自己默記，訓練時間也必須自己掌握，因此十分不便。
發明內容
本發明將公開一種適合壁球館或網球練習館用的智能計分系統。
本壁球館或網球練習館的智能計分系統，它包括信號採集電路，信號處理電路，中央處理器，存貯器，顯示裝置，控制裝置和供電電路，其中供電電路分別與各電路及裝置相聯並供電，信號採集電路中包括一個或一個以上傳感器，且該傳感器為振動傳感器，設置於球館的擊球壁後面，它的作用是將振動信號轉換成電信號，並將電信號傳輸到信號處理電路；信號處理電路包括放大電路、濾波電路和整形電路，它的作用是將從信號採集電路輸出的電信號放大後，經過濾波電路把無用的信號濾除，而有用信號由整形電路進行整形，把信號轉換成中央處理器所能識別的電平並傳輸給中央處理器；中央處理器負責處理信號處理電路送過來的電平信號，根據程序做出相應的處理，並把那些有用的數據存入存貯器，或從存貯器中讀取數據，根據需要把處理的結果送到顯示裝置顯示。本壁球館或網球練習館的智能計分系統的中央處理器上最好還接有一個控制裝置。為了增加採集的信號，且保證球打在擊球壁的任何地方都可以有效採集信號，從而為後面電路的信號處理打下堅實的基礎，所述傳感器最好為多個，且各傳感器之間為串並混聯。
本發明的信號處理電路中最好設兩級放大電路，該防大電路可以是由運算放大器、平衡電阻，反饋電阻、耦合電容和接地電阻構成的一般放大電路，其中第一級放大電路前端還可以設置一個起濾波作用的二極體。本級放大電路的放大倍數設置較低，一般為5～20倍，以有利於降低雜波幹擾。第一級放大電路主要起預放大作用，同時也起到阻抗匹配的作用，該級放大電路對整體性能起到關鍵性的作用，由第一級放大電路放大得到的信號送往第二級放大電路進行再次放大，使得信號能夠達到所需要的幅度。第二級放大電路使用普通的運算放大器就可達到較高的信噪比，本級放大電路中使用了較高的放大倍數，一般在20～100倍，以確保信號能夠達到所需的幅度。
在上述放大電路中，反饋電阻最好為可調電阻，因為擊球壁會由於各種原因，產生一定的無用非電量信號，幹擾系統，因此需要通過調整反饋電阻，實現信號採集電路的人工調整，從而改變信號採集電路的靈敏度，儘量減少無用信號的串入，使得所採集的信號更易於處理。
在本發明中，濾波整形電路一般採用施密特觸發器進行整形，使得信號變成有規則的矩形波。
在本發明中，所述貯存器最好採用I2C總線儲存器，中央處理器內部集成了定時器/計數器，並且內部程序存儲器為可編程、可改寫的只讀存儲器EEPROM，其內部程序由用戶自行寫入，因此本系統容易維護也容易升級系統，只要改變內部程序，就可將本系統用於各種相似的場合，使本系統具有較廣的用途。I2C總線儲存器使本系統能夠在斷電的情況下，使數據在EEPROM中至少可保存十年，EEPROM可被重複編程達1000000次，而對其進行的讀操作次數不受限制，並且在突然斷電的情況下，可以快速地保存有用的數據使其不丟失，並且在下次有電時，可以重新調用這些有用數據。且I2C總線儲存器簡單的二線串行結構將電路的互連減到最價格變低。I2C總線的存儲器在市場上隨處可見，價格相對低廉，且性能高、穩定，目前技術很成熟。這種存儲器無須另外設計一個掉電保護電路或備用電源來存儲數據，就可以保證及時和詞類久存儲重要數據，掉電保護電路的電路也相對煩瑣，成本也較高。當然備用電源也可以達到要求，但還是要佔據一定的成本，且備用電源年久易損耗的缺點，對系統的維護將帶來麻煩。
該電路可以根據用戶需要設定一種或多種計數規則存儲於中央處理器內，根據需要實現切換。
本發明具有下列優點1可以避免出現誤判的情況，並且在原有基礎上，通過更改程序，僅需要花費較少的成本即可完成升級。
2可以存儲一些特殊的數據，(並且在斷電的情況下不會丟失)例如最高記錄等等，使本系統更適合用於各種比賽用途。
3可以按照不同的比賽需要，讓人工來設置比賽時間，並且將其顯示，當開始比賽時，此系統將會按照所設置的比賽時間自動進行倒計時，當時間結束以後，再打上去的壁球將被視為無效。
4安裝了發明以後，可以使玩家更加清楚地知道自己每次擊球的次數，可以清楚知道，自己今天打球的最高得分紀錄。
5如果在擊球的過程中，球已經無效(即已經落地或出現其它情況時)，此系統能夠自動的進入準備，進行下一輪的計數。
6壁球館安裝了本發明後，可實行異場比賽，避免了競爭對手的相互撞擊，因此，本系統使運動更加的安全，更具有娛樂性和趣味性。
圖1為本發明的電路原理圖；圖2為本發明的一種實施方式電路圖。
具體實施例方式本壁球館或網球練習館的智能計分系統如圖1所示，它包括信號採集電路1，信號處理電路2，中央處理器3，存貯器6，顯示裝置4，控制裝置5和供電電路，其中供電電路分別與各電路及裝置相聯並供電，在圖2所示的實施方式中，信號採集電路1中包括多個振動傳感器，各振動傳感器分別設置於球館的擊球壁後面的不同位置，且各振動傳感器之間為串並混聯。各振動傳感器將振動信號轉換成電信號，並將電信號傳輸到信號處理電路2；其中信號處理電路2包括兩級放大電路、和一級濾波整形電路，從信號採集電路1輸出的電信號放大後，經過濾波電路把無用的信號濾除，並將有用信號交由整形電路進行整形，把信號轉換成中央處理器3所能識別的電平並傳輸給中央處理器3；其中第一級放大電路21前端設有由起濾波作用的二極體7，該級放大電路是由運算放大器B1、平衡電阻，反饋電阻、耦合電容和抑制電容及接地電阻3構成的同相放大電路；該級放大電路具有相當高的輸入阻抗，範圍為500K～10M歐姆；本級放大電路的放大倍數為5～20倍。第二級放大電路22的放大倍數在20～100倍。上述兩級放大電路中的反饋電阻均為可調電阻。第二級放大電路22的輸出端接於施密特觸發器的構成的濾波整形電路23的輸入端；濾波整形電路23的輸出端接於中央處理器3；中央處理器3上還接有一個I2C總線儲存器、一個控制裝置5、一個顯示裝置4。中央處理器3內部集成了定時器/計數器，並且內部程序存儲器為可編程、可改寫的只讀存儲器EEPROM。
中央處理器3處理信號處理電路2送過來的電平信號，根據程序做出相應的處理，並把那些有用的數據存入存貯器6中，或從存貯器6中讀取數據，根據需要把處理的結果送到顯示裝置4顯示，控制裝置5連接在中央處理器3的主控電路上。
權利要求
1.壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於它包括信號採集電路(1)，信號處理電路(2)，中央處理器(3)，存貯器(6)，顯示裝置(4)，控制裝置(5)和供電電路，其中供電電路分別與各電路及裝置相聯並供電，信號採集電路(1)中包括一個或一個以上傳感器，且該傳感器為振動傳感器，設置於球館的擊球壁處；信號採集電路(1)將振動信號轉換成電信號，並將電信號傳輸到信號處理電路(2)；信號處理電路(2)包括放大電路、濾波電路和整形電路，將從信號採集電路(1)輸出的電信號放大後，經過濾波電路把無用的信號濾除，並將有用信號交由整形電路進行整形，把信號轉換成中央處理器(3)所能識別的電平並傳輸給中央處理器(3)；中央處理器(3)根據程序處理信號處理電路(2)送過來的電平信號，並把那些有用的數據存入存貯器(6)中，或從存貯器(6)中讀取數據，根據需要把處理的結果送到顯示裝置(4)顯示，中央處理器(3)上還接有一個控制裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於所述信號處理電路(2)中設有兩級放大電路，其中第一級放大電路(21)前端還設有一個濾波二極體(7)。
3.根據權利要求2所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於第一級放大電路(21)的放大倍數為5～20倍；第二級放大電路(22)的放大倍數為20～100倍。
4.根據權利要求2或3所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於其中兩級放大電路中的反饋電阻均為可調電阻。
5.根據權利要求1～3所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於所述貯存器為I2C總線儲存器。
6.根據權利要求1～3所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於所述傳感器為多個，且各傳感器之間為串並混聯。
7.根據權利要求1～3所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於中央處理器(3)內部程序存儲器為可編程、可改寫的只讀存儲器EEOPROM。
8.根據權利要求1～3所述的壁球館或網球練習館的智能計分系統，其特徵在於第一級放大電路(21)的輸入阻抗為500K～10M歐姆。
全文摘要
本發明涉及壁球館或網球練習館的智能計分系統，它包括信號採集電路，信號處理電路，中央處理器，存貯器，顯示裝置，控制裝置和供電電路，信號採集電路中包括一個或一個以上傳感器，且該傳感器為振動傳感器，設置於球館的擊球壁處，將振動信號轉換成電信號，並將電信號傳輸到信號處理電路。本發明可以自動計分，並且可以存儲一些特殊的數據，可以人工來設置比賽時間，如果當擊球的過程中，球已經無效(已經落地或其它情況時)，此系統能夠自動的進入下一輪的計數。壁球館安裝了本發明後，可實行異場比賽，避免了競爭對手的相互撞擊，使運動更加的安全，更具有娛樂性和趣味性。而且在原有壁球館基礎上僅需要花費較少的成本即可完成升級。
文檔編號A63B71/06GK1597031SQ20041004027
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月17日 優先權日2004年7月17日
發明者許惠泉, 梁晟琿, 鍾明祥 申請人:許惠泉, 梁晟琿, 鍾明祥