[发明专利]用于跑步运动的自动计圈计时装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动计量设施，具体地说，是跑步运动计圈、计时的装置。

背景技术

长跑是一项十分普及的健体运动，长跑运动成绩的测试，通常都是采用人工手动的方法，即对应于每个长跑运动者，需配备专门的测试者和测试仪器。显然，对于群体性的长跑运动而言，对每个长跑参与者作出成绩的准确测定，是很困难的：其一，需配备多个测试人员，费人、费时、费力；其二，人工手动计时，受到主、客观因素干扰较大，测试出来的诸多数据，缺乏准确性，测得的竞技成绩难免存在不客观、不公平性。

发明内容

本发明的目的在于，解决无法对长跑群体进行准确测试的难题，提供一种能够自动计圈计时的新型测试装置。

本发明是这样实现的：由主机、从机、单片机及程序模块组成。主机为一台或两台，主要由电池、单片机、升压电路、无线发射模块和液晶构成；负责发送测试者要跑的圈数、起跑指令、路过指令，实时显示计时结果和圈数、跑完设定圈数后停止计时；从机为一台或多台，主要由电池、稳压电路、无线接收模块和液晶构成；负责接收主机的命令并实现自动计时、计圈的功能。

本发明的主、从机，均采用MSP430单片机作为主处理器，具有超低功耗、处理能力强、有丰富的片上外设模块等特点。主机采用MSP430F149，从机采用MSP430FE425。主机、从机之间通过单片机进行数据转换。

本发明的软件，采用C语言在IAR Embedded Workbench开发平台上编写，C语言兼顾了一般高级语言和汇编语言的特点，不仅有良好的程序可读性，又支持对待开发处理器的硬件操作。IAR嵌入式软件开发平台Embedded Workbench为开发不同型号的MSP430单片机提供了强有力的开发环境，本系统的全部软件在该开发平台下完成。

本发明的软件采用模块化方式设计，以利于系统维护和升级。软件主要包括液晶驱动模块、串口驱动模块、通信模块和主程序。

本发明能够自动计圈、计时，节约了大量人力，并且具有结构简单、功耗小、重量轻、稳定可靠、使用方便等优点，尤其适用于长跑、静走等群体性竞技运动的测试使用。

附图说明

图1.本发明使用时的放置位置示意图；

图2.主机结构框图，

图3.从机结构框图；

图4.主、从机信息传递的简略示图；

图5、图6.主、从机通过计算器软件传递信息之流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图叙述一个本发明的实施例

本实施例之装置，主、从机都采用MSP430单片机作为主处理器，该微控制器是TI公司推出的一系列16位超低功耗单片机，

如图1所示，两台主机的放置地点：一台(主机一)放置在跑道起点处，另一台(主机二)放置在跑道终点处。50台从机分别由50名竞跑者佩戴身上：

1.当测试者来到跑道起点时，打开从机开关；主机一向所有从机发送计数圈数(该数值以0.5为单位)，从机收到圈数并显示在液晶屏上。

2.起跑时，主机向所有从机发送计时指令，从机收到该指令后开始计时；3.跑步过程中，当测试者交替经过主机一、二时，每经过主机一次，圈数会相应减0.5圈。

4.当圈数减为零时，计时停止，此时液晶屏上将显示测试者的测试时间(即跑过上述圈数所用的时间)。

主机采用MSP430F149，其硬件如下图2之框图所示。采用3.7V锂离子充电电池供电，经稳压电路稳压至3.3V给MSP430F149单片机供电，经升压电路升压至5V后给无线发射模块和点阵液晶供电；点阵液晶采用国产TOPWAY3033液晶，显示分辨率为128*64，该液晶自带汉字字库，其8根数据线与单片机P2口相连，3根控制线分别与P3.0～P3.2口连接；八键键盘与单片机的P1口连接，完成数据、指令的输入功能，无线模块与单片机的硬件串口电路连接，实现信息由串口传送给从机的单片机。主机二处为了减少成本，去掉了液晶屏和键盘，代替之以指示灯，当指示灯闪烁时表示主机二工作正常，当指示灯灭时，表示主机二工作异常或不工作。

从机采用MSP430FE425，其硬件如图3之框图所示。从机采用3.7V锂离子充电电池供电，经稳压电路稳压至3.3V给MSP430FE425单片机和无线接收模块供电，显示模块采用7位半段式液晶，完全满足数据显示需要。无线模块与430单片机的硬件串口电路相连，实现将接收的数据传送至单片机。该从机，体积小、功耗低，重量轻，方便测试者携带，同时该系统具有计时精度高、及时方便、省人省力等特点。适用于身体素质考核和测量。