专利名称：光幕式跳远测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种跳远测试仪，特别涉及一种光幕式跳远测试仪。
背景技术：
目前的跳远测试仪落地点测量部分均采用接触式电阻感应原理，这种方式因受测人直接与测试元件接触，因此使用寿命短，实用性不强。所以推广幅度不大，所以大多数学校到现在还是人工测量，但是这种测量效率很低，而且测量数据人为因素很大。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种光幕式跳远测试仪，该测试仪具有寿命长，精度高的特点。
本实用新型提供一种光幕式跳远测试仪，包括测量单元和数据处理单元，其中测量单元由起跳模块和测量模块两部分组成；起跳模块包括起跳板、和位于起跳板左右两侧的彼此对置的两组光电发射部分、光电接收部分，远测量模块的一组光电发射部分和光电接收部分一起用于检测受试人是否起跳，近测量模块的一组光电发射部分和光电接收部分一起用于检测受试人是否犯规，并将检测到的结果传给数据处理单元；测量模块包括测量板、和位于测量板左右两侧的彼此对置的光电发射部分、光电接收部分，光电发射部分和光电接收部分一起用来检测受试者的脚离开起跳垫后落到测量垫的位置，并将采集的信号输出至数据处理单元。
因本实用新型光幕式跳远测试仪是靠检测光电发射部分和光电接收部分之间是否有阻挡来工作的，受试者在测试时不与测试元件接触，并且是采用单片机对数据进行采集和运算的，因此该测试仪具有寿命长，精度高的特点。
图1是本实用新型光幕式跳远测试仪测量单元的的外形示意图。
图2是本实用新型光幕式跳远测试仪实施例中起跳模块光电发射部分的电路图。
图3是本实用新型光幕式跳远测试仪实施例中起跳模块光电接收部分的电路图。
图4是本实用新型光幕式跳远测试仪实施例中测量模块光电发射部分中的一组电路图。
图5是本实用新型光幕式跳远测试仪实施例中测量模块光电接收部分中的一组电路图。
图6是本实用新型光幕式跳远测试仪实施例中数据处理单元的电路图。
具体实施方式
本实用新型光幕式跳远测试仪包括测量单元和数据处理单元。
由图1可看出测量单元由起跳模块1和测量模块2两部分组成，起跳模块1包括起跳板3、和位于起跳板左右两侧的彼此对置的两组光电发射部分4、光电接收部分5，远测量模块的一组6光电发射部分和光电接收部分一起用于检测受试人是否起跳，近测量模块的一组7光电发射部分和光电接收部分一起用于检测受试人是否犯规，并将检测到的结果传给数据处理单元，即受试者踩到起跳线6而未踩到犯规线7时则通知数据处理单元开始测量，而如果起跳线6和犯规线7同时被踩到，则通知数据处理单元，由数据处理单元提示受试者犯规；测量模块包括测量板、和位于测量板左右两侧的彼此对置的光电发射部分8、光电接收部分9，光电发射部分8和光电接收部分9一起用来检测受试者的脚离开起跳垫后落到测量垫的位置，并将采集的信号输出至数据处理单元。所述的光电发射部分与光电接收部分由若干光电开关管彼此对置形成光幕10。
因为男生和女生，小孩子和大人跳远距离差距都很大，并且为了提高光幕的利用率和缩短扫描时间提高测量精度和速度，所以在起跳板3的左右两侧间隔一定距离，如间隔1米，还设有两组光电发射部分、光电接收部分，用于检测受试人是否起跳或是否犯规，并将检测到的结果传给数据处理单元。采用两条起跳线进行分开距离起跳能够有效的节约成本。
为了更好的提高光幕的利用率和缩短扫描时间提高测量精度和速度，可以根据不同的人群，使起跳板与测量板之间间隔一定距离，如0.5米或1米。
在本实用新型中，光电发射部分和光电接收部分根据不同的需要，可以采用光电二极管，光电三极管，或对射式红外对管等组成。
下面根据以红外对管为实施例对本实用新型进行详细描述。
图2示出了起跳模块的光电发射部分，由单片机如89C2051模拟38KHZ的方波，通过单片机的P16、P17端输出驱动红外发射管D1、D2，单片机的P15、P14端连接插座J2用于连接另外两对红外发射管D3、D4。
参照图3和图6，图3中起跳模块的光电接收部分，由单片机如89C2051模拟38KHZ的方波通过单片机的P32、P33端来采集红外接收管Q1、Q2的状态，单片机的P34、P35端通过连接插座来采集红外接收管Q3、Q4的状态，并将采集到的数据由单片机的P17、P16、P15、P14端通过连接插座输出至数据处理单元单片机的P12、P13、P14、P15端。其中红外接收管Q1、Q3用于采集起跳的状态，Q2、Q4用于采集犯规的状态。
图4是测量模块光电发射部分中的一组电路图。与数据处理单元连接的连接插座J-IN的地址信号端A5、A6、A7与IC1的3个输入端A端、B端、C端相连，芯片IC1为译码器如74HC138，芯片IC1由3个输入端A端、B端、C端给定的状态，通过输出端Y0～Y7端对模拟开关IC3、IC4如CD4067进行选通，为了调试安装方便，在输出端Y0～Y7端与模拟开关IC3、IC4之间设有拨调开关SW1，SW2。IC2则由6非门如74HC14接成施密特触发器，用来产生38KHZ的方波通过O4端输出至模拟开关IC3、IC4如CD4067的公共端I/O来驱动红外发射管。IC3、IC4如CD4067的16个输出端E0～E15则分别通过开关管如8050与16个红外发射管相连。连接插座J-IN的地址信号端A1、A2、A3、A4分别与IC3、IC4的输入端A、B、C、D端相连，IC3、IC4则通过输入端A、B、C、D端给定的状态将选通的红外发射管与IC3、IC4的公共端I/O连通。为适应测试的需要，在连接插座J-IN上通过连接插座J-OUT并连有4组上述红外发射部分，单片机则通过选址对红外发射部分进行扩展。
图5是测量模块光电接收部分中的一组电路图。与数据处理单元连接的连接插座JPOUT的地址信号端A5、A6、A7与IC1的3个输入端A端、B端、C端相连，芯片IC1为译码器如74HC138，芯片IC1由3个输入端A端、B端、C端给定的状态，通过输出端Y0～Y7端对模拟开关IC3、IC4如CD4067进行选通。为了调试安装方便，在输出端Y0～Y7端与模拟开关IC3、IC4之间设有拨调开关SW1，SW2；IC3、IC4如CD4067的16个输出端E0～E15则分别于16个红外接收管相连。连接插座的地址信号端A1、A2、A3、A4分别与IC3、IC4的输入端A、B、C、D端相连，IC3、IC4则通过输入端A端、B端、C端、D端给定的状态将选通的红外发射管与IC3、IC4的公共端I/O连通，IC3、IC4的公共端I/O则将红外接收管的状态通过与门输出至连接插座JPOUT的10端。为了使采集到的数据信号效果更好，在与门和两个模拟开关IC3、IC4之间加有反相器IC2对两个公共端的信号进行整形。为适应测试的需要，在连接插座JPOUT上通过连接插座JPIN并连有4组上述红外接收部分，单片机则通过选址对红外接收部分进行扩展。
将上述几组红外发射部分顺序排列固定在测量板的一侧，并使每相邻两个红个发射管间隔相同的间距如1厘米，成为光电发射部分；与之相对应的几组红外接收部分则顺序排列固定在测量板的另一侧，使红外接收管与光电发射部分的红外发射管一一相对，成为光电接收部分。
参照图6，U1为单片机，单片机的P12、P13、P14、和P15端通过连接插座与起跳模块接收部分的输出端连接，用以对起跳模块的数据进行采集，并对采集的数据进行处理，即单片机的P12、P13、P14、P15端哪个为高，如P12端与P13端同时为高或者P14端与P15端同时为高，单片机则通过P31端控制扬声器发出声音提示犯规；如P12端为高P13端为低，或者P14端为高P15端为低，则单片机通过P43端给测量模块加电开始测量；同时通过P00～P06端开始对每一对光电开关管进行扫描选通，并同时采集与单片机的P10端相连的测量模块光电接收部分连接插座J-IN的第10端，即被选通的测量接收板红外接收管的状态。如其中一个为高，单片机则记下这个被选通的红外接收管的位置，将其减去初始值，然后乘上每相邻两个光电管的间距，如1厘米，并加上从起跳线到测量板的距离即得到受试者的成绩。然后将成绩输出至主机，以便对数据进行显示、打印等。
本实施例是这样工作的，系统上电后起跳模块处于工作状态，起跳模块的光电发射部分中的单片机模拟38KHZ的方波驱动红外发射管，同时接收模块一直处于接收状态，数据处理单元开始查询P12、P13、P14、P15端的电平状态，其中P12、P14端用于起跳的触发，P13、P15端用于犯规的检测。这时立定跳远测量模块没有上电。立定跳远起跳模块接收部分的的单片机会连续查询连接在P12端、P13端、P14端、P15端红外接收管的状态，如果数据处理单元上的单片机查询到P13端或P15端为高，就会驱动蜂敏器发出声音，提示受试者犯规。如果数据处理单元上的单片机仅查询到P12端或P14端为高就会给立定跳远测量模块发射部分和接收部分上电，进行数据的测量。
当进入测量过程后，立定跳远数据处理单元上的单片机通过的74HC245发出地址信号A1～A7，其中A1-A4通过模拟开关CD4067对红外发射管进行逐个扫描，(CD4067使能端是由74HC138和拨码开关来控制的)选通的CD4067根据(A1-A4)的地址把相应的开关闭合，经过调制的38k(通过74HC14、C1、VR1、R302产生38K振荡信号)的数据(三级管(8050)导通)通过红外发射管发射出去。立定跳远数据处理单元上的单片机通过发射红外线的同时，用相同的地址选通立定跳远测量模块接收部分。测量模块接收部分的光电接收管读出的信号通过模拟开关CD4067、74HC14、74HC08输出到立定跳远的数据处理单元上的单片机。数据处理单元上的单片机就会判断读回的数据，如果为高电平就表示有受试者挡住，接着地址加一继续送出地址在进行扫描，当读出下一个接收管为低电平时，数据处理单元上的单片机通过送出的地址计算出受试者的距离，通过串口把算出的距离送到主机控制器。
权利要求1.一种光幕式跳远测试仪，包括测量单元和数据处理单元，其特征在于所述的测量单元由起跳模块和测量模块两部分组成；起跳模块包括起跳板、和位于起跳板左右两侧的彼此对置的两组光电发射部分、光电接收部分，远测量模块的一组光电发射部分和光电接收部分一起用于检测受试人是否起跳，近测量模块的一组光电发射部分和光电接收部分一起用于检测受试人是否犯规，并将检测到的结果传给数据处理单元；测量模块包括测量板和位于测量板左右两侧的彼此对置的光电发射部分和光电接收部分，光电发射部分和光电接收部分一起用来检测受试者的脚离开起跳垫后落到测量垫的位置，并将采集的信号输出至数据处理单元，经数据处理单元输出至数据显示单元显示。
2.如权利要求1所述光幕式跳远测试仪，其特征在于起跳板的左右两侧间隔一定距离还设有两组光电发射部分、光电接收部分，用于检测受试人是否起跳或是否犯规，并将检测到的结果传给数据处理单元。
3.如权利要求1所述光幕式跳远测试仪，其特征在于所述的测量模块中的光电发射部分包括一组红外发射管，光电接收部分包括一组红外接收管。
专利摘要本实用新型光幕式跳远测试仪，为了解决现有的跳远测试仪不便调试和使用的缺点，包括测量单元和数据处理单元，其特征在于所述的测量单元由起跳模组和测量模块两部分组成；起跳模块包括光电发射部分、光电接收部分，用于检测受试者是否起跳和犯规，并将检测到的结果传给数据处理单元；测量模块包括测量板、和位于测量板左右两侧的彼此对置的光电发射部分、光电接收部分，光电发射部分和光电接收部分一起用来检测受试者的脚离开起跳垫后落到测量垫的位置，并将采集的信号输出至数据处理单元，经数据处理单元输出至数据显示单元显示。采用本结构后，不需调试即可进行测试，而且使用寿命长。
文档编号G01B11/02GK2660479SQ20032012473
公开日2004年12月1日 申请日期2003年12月1日 优先权日2003年12月1日
发明者韩洪波, 张钊 申请人:中体同方体育科技有限公司