“测时鞋”的研制及其应用(2)

时间参数在一些运动项目中是个很重要的参数。本文研制出的“测时鞋”能测出运动员跑步过程中每一步的时间(腾空时间、支撑时间、总时间),这对运动员训练和教练员指导训练将有很大的意义,并且其成本低,所以它的应用前景将是广阔的。

各部分功能简述如下：

图1 a 传感器和无线发射单元示意图

图1 b 无线信号接收和采集系统

1） 传感器是安装在跑鞋上的一组专用并联开关，在跑步过程中，随着运动员左脚（或右脚）着地和腾空，传感器开关在运动员重力作用下闭合或断开。传感器通过导线连接到发射单元的调制信号发生器。为便于叙述，安装在左脚跑鞋上的传感器简称为左传感器，右跑鞋上的称为右传感器。

2） 调制信号发生器和无线发射电路组成发射单元,使用时由运动员固定在身上适当位置。调制信号发生器根据左传感器和右传感器的不同状态，产生四种频率不同的调制信号，并通过无线发射电路由天线发射出去。

3） 无线接收电路、基准时钟和计时器、操作按钮和蜂鸣器以及单片机系统等，组成信号接收采集单元。

无线接收电路接收并解调无线信号，供单片机处理。基准时钟和计时器为单片机系统提供准确的时间。操作人员通过操作按钮和蜂鸣器实现人机对话，进行操作。

单片机系统是整个无线系统的核心，它通过操作按钮接受操作指令，读取无线信号并判断分析左右传感器状态及变化，将每一传感器状态变化及变化的时刻作为一条记录，保存在存储器中。通过串行接口，把所有记录数据传送给微机。由于采用数据不挥发存储器，即使关断电源，保存在其中的数据也不会丢失。

4）微机借助于专用处理软件接收单片机无线采集数据，并对数据进行整理分析，给出运动员跑步过程中每一步支撑时间、腾空时间，及自起跑到终点用时等数据。

2.2操作按钮、指示灯和拨码开关

操作按钮、指示灯和拨码开关在接收单元线路板上的位置如图2所示。