专利名称：互动式乒乓球运动游戏机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及运动方向及力度信息的采集，特别涉及所述信息向监视对象的传输及该监视对象的响应；并利用数值计算设备完成。
现有技术 电子技术的发展，除在科学工程应用以外，也在教育、娱乐行业得到广泛的应用。例如各种电子游戏机中，大量使用电子技术和计算机技术。其中，也不乏运动类电子游戏机。所谓运动类电子游戏机，模拟了某种运动的过程，将主要动作通过显示器显示出来，并给操作者一个参与的安排。如驾驶汽车运动，让汽车沿屏幕上的道路向前运动，操作者用操纵杆或原理相同的方向盘发出左、右转向指示，通过连线将该指示送入主机CPU，控制屏幕上汽车的运动。现有技术中，这种两个方向的判别技术在需要多个方向的，例如四个方向判别的运动中显然不能胜任。至于在模拟乒乓球运动的游戏中，更需要力度、方位的判别，现有技术不能完成，因而不能完善地建立起互动的游戏机制。
发明内容
本实用新型为克服现有技术的不足之处而提出一种真正互动的乒乓球运动游戏机，显示机内玩家的击球动作和乒乓球的运行影像，让游戏者通过判断决定手握球拍的击球方式。该球拍上装置传感器并将击球参数传送到机内CPU。该CPU经计算决定乒乓球被击回的运动方向、速度和其它参数，再指挥机内玩家接球。如此往返，使机内外击球者互动起来，更接近真实运动而达到趣味性的目的，同时身体得到锻炼。
本实用新型的目的可以通过实施以下技术方案来实现设计、制造一种互动式乒乓球运动游戏机，包括主机板电路；该主机板电路又包括中央处理器CPU，及与该中央处理器相连的复位电路、程序数据与图像缓冲模块和主机A、V输出电路；外围电路；该外围电路又包括分别与主机板电路相连的电源模块、控制键盘和外围AV输出电路；尤其是所述游戏机按主程序P运行，并且还包括球拍电路；所述主机板电路还包括红外接收模块。
图1是本实用新型互动式乒乓球运动游戏机的原理框图；图2是该游戏机球拍电路原理框图；图3是游戏机主程序P流程图；图4是游戏者挥动球拍与游戏主机互动过程示意框图；图5是所述游戏机主机电路图；图6是所述游戏机外围电路图；图7是所述球拍电路图。
具体实施方式
以下结合附图详述本实用新型的最佳实施例。
一种互动式乒乓球运动游戏机，包括主机板电路1；该主机板电路1又包括中央处理器CPU11，及与该中央处理器相连的复位电路14、程序数据与图像缓冲模块16和主机A、V输出电路18；外围电路2；该外围电路2又包括分别与主机板电路1相连的电源模块22、控制键盘23和外围AV输出电路28；尤其是所述游戏机按主程序P运行，并且还包括球拍电路3；所述主机板电路1还包括红外接收模块17。
所述球拍电路3又包括微处理器31和与该微处理器相连的力度传感器32、方向传感器33和方位传感器34以及红外发射通讯模块35。
所述力度传感器32又包括一个力检测元件Y1，其一端经电阻R8接所述微处理器31的RA1口，另一端经电阻R9接所述微处理器31的RA2口。
由微处理器MCU 31 RA2口送出周期性的方波信号，通过积分电路积分产生出三角波，经过耦合电路送到MCU 31 RA1口。此时若力检测元件Y1有运动或受力，则有电压与原产生之三角波叠加，使三角波电位随Y1受力大小相应抬高。MCU即可在RA1口得到相应不同脉宽的方波信号。MCU则根据此方波宽度大小来判断Y1受力的力度大小，方波宽度越大，表明Y1受力越大。即游戏者挥拍的力度越大。MCU根据这些确定要发送的指令“力度”的指令码位。
所述方向传感器33又包括弹簧支撑、与接地端相连的中心电导质量块和以正方形围住的四块极板；该极板各代表上、下、左、右的一个方向并与所述微处理器RB4至RB7口相连。
方向传感器用来判断击球是否有旋转球或称搓球动作，是什么方式的(左、右、上、下方向)旋转球。方向传感器U21内部的中心质量块端子在不同的运动过程中分别和周围四个固定极板端子接触，而中心质量块端子接地，则在运动时，MCU的RB4、5、6、7口上就会分别得到不同的信号。根据这些信号来判断游戏者打旋转球的方式，以确定要发送的指令“相应的旋转球”的指令码位。
所述方位传感器34又包括活动弹簧电极S1和其周围的固定电极；该固定电极接地，所述弹簧电极S1经电阻R1、R2接电源Vcc；所述电阻R1、R2相连处接所述微处理器31的RA0口。
方位传感器用来控制击球方向是否要改变的装置。当弹簧开关S1的弹簧接触端子与固定端子碰触时，给MCU的RA0口一个低电平，当MCU查询到该I/O口为低电平时，确定要发送的指令“方向改变位”的指令码位。
本乒乓球运动游戏机的球拍与主机的通讯是单向通讯方式。通过球拍的红外线发射模块35发射串行指令码给主机。主机通过红外线接收模块17接收这些串行指令码。串行指令通讯协议的制定为共采用17位码，前八位为指令确认码，第九、十位为选手辨别码，第十一、十二位为力度大、小确认码，第十三位为方向改变确认码，第十四位为左旋转确认码，第十五位为右旋转确认码，第十六位为上旋转确认码，第十七位为下旋转确认码。
其工作过程如下当主机开机后，首先CPU11及时钟电路15开起并通过复位电路14复位，继而CPU11从程序ROM16中读取程序及数据，并将临时数据保存到图象扩充RAM16，开始运行，一方面将声音、图象送到TV，一方面不断查询键盘23及红外线接收模块17的指令，根据这些指令再不断的判断、处理、控制游戏的进程及情节，并时时通过输出电路18及28送到TV播放给游戏者，得以达到人与游戏的互动功能。
根据游戏者的各种不同类型、方式的动作，球拍上的三个传感器分别感应不同的信号送往微处理器MCU31，MCU先查询力度传感器32是否有动作，有则确定力度判定码位，继而查询方位传感器34，确定方位码位，接下来在查询方向传感器33，确定方向码位，最后加上指令确认码及选手辨别码编制成完整的指令码通过红外线发射模块35发射给主机。
权利要求1.一种互动式乒乓球运动游戏机，包括主机板电路(1)；该主机板电路(1)又包括中央处理器CPU(11)，及与该中央处理器相连的复位电路(14)、程序数据与图像缓冲模块(16)和主机A、V输出电路(18)；外围电路(2)；该外围电路(2)又包括分别与主机板电路(1)相连的电源模块(22)、控制键盘(23)和外围AV输出电路(28)；其特征在于所述游戏机按主程序P运行，并且还包括球拍电路(3)；所述主机板电路(1)还包括红外接收模块(17)。
2.根据权利要求1所述的乒乓球运动游戏机，其特征在于所述球拍电路(3)又包括微处理器(31)和与该微处理器相连的力度传感器(32)、方向传感器(33)和方位传感器(34)以及红外发射通讯模块(35)。
3.根据权利要求2所述的乒乓球运动游戏机，其特征在于所述力度传感器(32)又包括一个力检测元件Y1，其一端经电阻R8接所述微处理器(31)的RA1口，另一端经电阻R9接所述微处理器(31)的RA2口。
4.根据权利要求3所述的乒乓球运动游戏机，其特征在于所述方向传感器(33)又包括弹簧支撑、与接地端相连的中心电导质量块和以正方形围住的四块极板；该极板各代表上、下、左、右的一个方向并与所述微处理器RB4至RB7口相连。
5.根据权利要求4所述的乒乓球运动游戏机，其特征在于所述方位传感器(34)又包括活动弹簧电极S1和其周围的固定电极；该固定电极接地，所述弹簧电极S1经电阻R1、R2接电源Vcc；所述电阻R1、R2相连处接所述微处理器(31)的RA0口。
专利摘要本实用新型涉及运动方向及力度信息的采集,特别涉及所述信息向监视对象的传输及该监视对象的响应;并利用数值计算设备完成。本实用新型是一种互动式乒乓球运动游戏机,包括主机板电路(1);该主机板电路(1)又包括中央处理器CPU(11),及与之相连的复位电路(14)、程序数据与图像缓冲模块(16)和主机A、V输出电路(18);还包括外围电路(2)及内含的电源模块(22)、控制键盘(23)和外围AV输出电路(28);尤其是所述游戏机按主程序P运行,并且还包括球拍电路(3);所述主机板电路(1)还包括红外接收模块(17)。该球拍上装置传感器并将击球参数传送到机内CPU。该CPU经计算决定乒乓球被击回的运动方向和速度,使机内外击球者互动,达到趣味性的同时,身体得到锻炼。
文档编号G06F19/00GK2507070SQ01258068
公开日2002年8月21日 申请日期2001年11月15日 优先权日2001年11月15日
发明者武永强, 李先乾 申请人:武永强, 李先乾