[实用新型]全自动红外线遥控体育达标测试仪

说明书

本实用新型涉及一种学生用仰卧起坐达标测试仪。

现在测试学生的仰卧起坐主要是采用人工计时和人工计数，其不足之处是工作量大，工作效率低，人为因素所造成的评价误差较大，难以客观、公正、真实的反应受测者身体素质的实际水平。

本实用新型的目的就是克服上述现有技术的不足，提供一种自动计时计数、使用方便的全自动红外线遥控体育达标测试仪。

本实用新型是采取如下方法来实现的，该测试仪包括有红外线发射器、红外线接收器、触发器、累加器、显示器和时钟发生器。红外线发射器包括有开关K1、K2、电容C、电阻R和发射管LD，开关K1与电容C并联，开关K2与电容C串联，电容C、电阻R和发射管LD串联。红外线接收器采用标准红外接收探头P9、P10、P11,P9、P10、P11是三个独立的红外线接收器，当有红外线照射时输出低电平脉冲。接收器P9、P10、P11的耗电较大，它们的供电端受闸门G1的控制，需要计数时G1开通，计数停止时G1关闭。触发器采用CMOS集成电路IC15。累加器包括有CMOS集成电路IC10、IC11、IC12，累加器可选CD4518类型的元件，累加器的每个单元可累计一位十进制数据，当计数满十时，进位到IC10:B、IC11:B、IC12:B的EN端进行十位上的计数。显示器采用三位半标准液晶显示器，累加器送来的数据与七段译码器IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8的数据输入端A、B、C、D相连，译码后的代码a、b、c、d、e、f、g由管脚9、10、11、12、13、14、15输出，这些代码通过接插件P1-P8和J1-J8连接到液晶显示板。时钟发生器包括有CMOS集成电路IC13、IC14，晶体C1产生的时基信号由IC13分频，从Q8脚输出的64Hz的方波送到液晶显示器的背面电极，从IC14的Q1脚输出标准秒信号作为计时脉冲。

使用时把红外线发射器用尼龙带或其它代用品连结在受测者的腰部，受测者做仰卧起坐的动作达到标准时才能发射出红外线脉冲。当受测者准备就绪后，打开主机的电源开关，这时候向受测者发出开始的口令，同时按动复位开始按钮。主机上的计时器一秒一秒地计时并且显示在计时屏上，三个累加器各自累计仰卧起坐的次数，同时显示在计数屏上。当计时达到60秒时，计时停止，计数停止。这些数据在显示屏上保持不变等待记录。下一组受测者准备就绪后重复上述过程。

本实用新型与现有测试仰卧起坐的人工计时计数相比，可实现全自动计时计数，大大减轻了教师的工作量，工作效率高，克服了人为因素所造成的评价误差，客观、公正、真实的反应了受测者身体素质的实际水平。

下面结合附图进一步叙述：

图1为本实用新型原理框图。

图2为本实用新型计时计数与译码电路原理图。

图3为本实用新型红外线发射器电路原理图。

图4为本实用新型显示器电路原理图。

如原理框图1所示，仰卧起坐的位置信号，由受测者随身携带的微型红外线脉冲信号发射器转换为红外线脉冲信号，发射器内部设置两只开关分别识别仰和卧的位置信号，受测者仰卧起坐一次，则两只开关轮流工作一次，通过电路转换，发出一个红外线脉冲。本实用新型设置三个独立的红外线发射器，使用时可以在主机的左、中、右三个固定的位置同时工作。在主机上设置的红外线接收探头，把收到的红外线光脉冲转换为电脉冲，这些电脉冲由计数闸门控制，只有在设定的时间间隔内，计数闸门开通，脉冲才可以通过计数闸门进入下面的触发器。送入触发器的信号被触发器整形，整形后由二-十进制累加器进行累加。这些脉冲一直累加到计数闸门被关闭为止，这时计数器停止计数，数据被保持。这些数据同时被送到七段译码与液晶显示器，在数据累加与数据保持的同时，显示器显示出各个状态时的数码。时钟发生器产生一分钟的时间间隔，从零秒开始，一分钟内开启计数闸门，脉冲被累加。一分钟到，关闭计数闸门，累计停止，数据保持。数据累加器与时钟累加器的复位端由手动控制，该控制按钮设置在面板上，当按下该按钮时数据累加器与时钟累加器被清零，当松开该按钮时数据累加器与时钟累加器开始工作。当累计时间达到一分钟时，时钟计时停止，计数闸门关闭，累加的数据被保持，同时整机进入低功耗状态。

如电路原理图2、3、4所示，红外线发射器内的开关K1、K2随着仰卧起坐的动作轮流开关一次，当K2闭合时电源对电容器C充电，发射出一个红外线脉冲，当K1闭合时电容器C放电。只有仰卧起坐动作按标准全部完成、开关K1、K2轮流闭合一次时，才发射一个红外线脉冲，开关K1、K2单独工作不发射红外线脉冲。图2中的P9、P10、P11是三个独立的红外线接收器，接收器输出的脉冲分别送到由IC15与R2、R3、R4、R5、R6、R7所组成的施密特触发器。触发器Q3R3S3与R2、R7组成一组用于处理P9送来的脉冲，触发器Q2R2S2与R3、R6组成一组用于处理P10送来的脉冲，触发器Q1R1S1与R4、R5组成一组用于处理P11送来的脉冲。触发器输出的信号送入累加器IC10:A、IC11:A、IC12:A的CLK端，驱动累加器进行计数，每一组单元累计最大数字为99，这已满足一分钟仰卧起坐次数的计数要求。时钟由计数器IC13、IC14组成。从IC14的Q1脚输出标准秒信号作为计数脉冲，送入累加器IC9:A的CLK脚累计秒数，当计数满十时Q3送出进位信号到IC9:B的EN端累计十位上的秒数。开关二级管D1、D2组成译码器，当计数器累计到个位是0000、十位是110时，也就是十进制数60时，译码输出高电平，使IC15的Q0R0S0触发器置1,Q0输出高电平IC14被复位，秒脉冲停止输出，累加器IC9停止计数，60秒时间数据被保持。与此同时G1的基级为高电平，G1截止，红外线接收器停止供电，红外线信号被切断，仰卧起坐的次数不在累计。通过以上过程60秒钟的时间数据保持在IC9:A的Q0、Q1、Q2、Q3与IC9:B的Q0、Q1、Q2、Q3上。P9、P10、P11收到的红外线脉冲的累计数据保持在IC10、IC11、IC12的相应输出端上。液晶显示可选用三位半的标准液晶屏，也可以用其它的非标准液晶屏代替。