專利名稱：摸高器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)檢測(cè)儀器領(lǐng)域，特別涉及一種體育訓(xùn)練中自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員摸高高度的摸高器。
摸高高度的測(cè)量幾乎是每個(gè)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和選拔所必不可少的，是一項(xiàng)基本的身體素質(zhì)和能力的測(cè)試，也是學(xué)校教學(xué)、國(guó)民素質(zhì)測(cè)試所需要的，因?yàn)樗?jiǎn)單、方便易行。在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和測(cè)試時(shí)，原始的方法是在手上粘上顏料，跳起后在摸高板上摸到的最高處留下記號(hào)，用尺子來量出高度，也可以在摸高板上標(biāo)上高度值，以此測(cè)量摸高高度。
進(jìn)一步的方法是在摸高板上安裝系列開關(guān)，例如每間隔一厘米一個(gè)，開關(guān)與電源和指示燈相連接，摸高時(shí)將開關(guān)打開，相應(yīng)的指示燈亮，對(duì)應(yīng)一個(gè)高度值，以此可以測(cè)量出摸高高度。但是，目前國(guó)內(nèi)還沒有研制出自動(dòng)測(cè)試摸高高度的儀器。
本實(shí)用新型的目的是研制出一種自動(dòng)測(cè)試摸高高度的摸高器，該摸高器將新型感應(yīng)部件應(yīng)用在體育訓(xùn)練的檢測(cè)儀器中，解決了用人工方法測(cè)試摸高高度不方便的困難，自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)試、顯示并語音報(bào)告每次的摸高高度。
本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容是一種摸高器包括感應(yīng)觸摸條(1)、印刷電路板(2)、輸出端(3)、功能鍵(4)、數(shù)碼管(5)、顯示驅(qū)動(dòng)芯片(6)、單片機(jī)(7)，語音驅(qū)動(dòng)電路(8)、計(jì)算機(jī)接口芯片(9)、計(jì)算機(jī)插座(10)、語音芯片(11)、喇叭(12)、連接插頭(13)、與門(14)、電路板(15)、優(yōu)先編碼器(16)、或門(17)、外接電源插孔(18)、外殼(19)其特征在于摸高器是直立的長(zhǎng)方形儀器，感應(yīng)觸摸條(1)附在外殼(19)的表面，每相鄰兩條的中心距離為1厘米，電路板(15)安裝在外殼(19)內(nèi)部，體育訓(xùn)練中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的手同時(shí)觸摸幾個(gè)感應(yīng)觸摸條(1)時(shí)，摸高器將感應(yīng)觸摸條(1)的信號(hào)送優(yōu)先編碼器(16)進(jìn)行編碼，高位優(yōu)先；摸高器上安裝3個(gè)數(shù)碼管(5)，數(shù)碼管(5)固定在外殼(19)的上方顯示數(shù)據(jù)，摸高器左面安裝5個(gè)功能鍵(4)，從上往下分別為復(fù)位鍵、電源開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、+鍵、-鍵，用于執(zhí)行摸高器基準(zhǔn)高度的設(shè)置操作；外接電源插孔(18)安裝在摸高器的左上側(cè)，連接電源開關(guān)鍵和單片機(jī)(7)可外接9V直流電源，同時(shí)內(nèi)部預(yù)備9V電池供電；摸高器的右側(cè)上方分別嵌孔三個(gè)有計(jì)算機(jī)插座(10)、喇叭(12)、連接插頭(13)，計(jì)算機(jī)插座(10)可以連接計(jì)算機(jī)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，喇叭(12)用于播放語音報(bào)告，連接插頭(13)可以與另外一塊或多塊摸高板連接，以增加高度差，滿足測(cè)試人群的需要；摸高器正面是感應(yīng)觸摸條檢測(cè)部件，感應(yīng)觸摸條(1)是金屬材料制成的，Coms電路與感應(yīng)觸摸條(1)相連，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員摸高時(shí)，人的手指接觸到感應(yīng)觸摸條(1)，在電極上產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)，觸發(fā)Coms電路導(dǎo)通，在輸出端(3)的N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7直至N31輸出電壓信號(hào)，供給處理電路進(jìn)行處理；沒有觸摸感應(yīng)觸摸條(1)時(shí)，無輸入信號(hào)，輸出端(3)輸出低電平；觸摸感應(yīng)觸摸條(1)時(shí)，由于人體的接觸，有輸入信號(hào)，輸出端(3)輸出高電平；電路板(15)安裝在摸高器的外殼(19)內(nèi)，其電路結(jié)構(gòu)是單片機(jī)(7)上面與3個(gè)數(shù)碼管(5)和3個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)芯片(6)相連，由單片機(jī)(7)控制并對(duì)摸高高度進(jìn)行顯示；單片機(jī)(7)下面與語音驅(qū)動(dòng)電路(8)、語音芯片(11)、喇叭(12)、連接插頭(13)相連，或門(17)與優(yōu)先編碼器(16)、與門(14)相連，優(yōu)先編碼器(16)可以對(duì)最優(yōu)先的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編碼數(shù)據(jù)送到單片機(jī)(9)，單片機(jī)(9)可處理256路信號(hào)，連接插頭(13)可接另一塊至多塊摸高板增加高度差；單片機(jī)(7)左面與外接電源插孔(18)、功能鍵(4)的復(fù)位鍵、電源開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、+鍵、-鍵相連；單片機(jī)(7)右面與計(jì)算機(jī)接口芯片(9)、計(jì)算機(jī)插座(10)相連，連接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)處理，便于管理。本實(shí)用新型的有益效果是1.該摸高器將新型感應(yīng)部件應(yīng)用在體育訓(xùn)練的檢測(cè)儀器中，解決了用人工方法測(cè)試摸高高度不方便的困難，自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)試、顯示并語音報(bào)告每次的摸高高度，為體育訓(xùn)練進(jìn)入電子世界打下了良好的基礎(chǔ)。
2.采用高亮度數(shù)碼管顯示，在10米的范圍內(nèi)可以清晰地看到顯示的摸高高度，測(cè)試與顯示精度為1cm，語音報(bào)告摸高高度，摸高后連續(xù)報(bào)告兩次摸高高度。
3.初始高度設(shè)置功能。對(duì)摸高器懸掛的高度通過設(shè)置鍵以及+、-鍵進(jìn)行設(shè)置，摸高器自動(dòng)加上該設(shè)置值后可以得出摸高高度。
4.摸高器可進(jìn)行柔性連接，連接多個(gè)摸高板，以增加高度差。
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明


圖1是本實(shí)用新型的檢測(cè)感應(yīng)部件。感應(yīng)觸摸條1是金屬材料制成的，Coms電路與感應(yīng)觸摸條1相連，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員摸高時(shí)，人的手指接觸到感應(yīng)觸摸條1，在電極上產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)，觸發(fā)Coms電路導(dǎo)通，在輸出端3的N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7直至N31輸出電壓信號(hào)，
圖1中只畫出13個(gè)，實(shí)際為32個(gè)輸出端電壓信號(hào)，經(jīng)圖2所示的或門(17)到優(yōu)先編碼器16進(jìn)行處理。
沒有觸摸感應(yīng)觸摸條1時(shí)，無輸入信號(hào)，輸出端3輸出低電平；觸摸感應(yīng)觸摸條1時(shí)，由于人體的接觸，有輸入信號(hào)，輸出端3輸出高電平；圖2是本實(shí)用新型電路板15的示意圖。電路板15安裝在摸高器的外殼19內(nèi)，其電路結(jié)構(gòu)是單片機(jī)7上面與三個(gè)數(shù)碼管5和三個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)芯片6相連，顯示驅(qū)動(dòng)芯片6為三個(gè)74LS47，由單片機(jī)7控制并對(duì)摸高高度進(jìn)行顯示；單片機(jī)7下面與語音驅(qū)動(dòng)電路8、語音芯片11、喇叭12、連接插頭13相連。或門17與優(yōu)先編碼器16、與門14相連。
語音驅(qū)動(dòng)電路8為74LS377，語音芯片11為IDS1420，或門17共8個(gè)為CD4071，優(yōu)先編碼器16共5個(gè)為74148，與門14是6個(gè)，分別是3個(gè)74LS21與門和3個(gè)74LS08與門，其中74LS21與門是4個(gè)數(shù)相乘，74LS08與門是2個(gè)數(shù)相乘。
優(yōu)先編碼器16可以對(duì)最優(yōu)先的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編碼數(shù)據(jù)送到單片機(jī)7，單片機(jī)7可處理256路信號(hào)，連接插頭13可接另一塊至多塊摸高板增加高度差。
單片機(jī)7左面與外接電源插孔18、功能鍵4的復(fù)位鍵、電源開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、+鍵、-鍵相連。
單片機(jī)7右面與計(jì)算機(jī)接口芯片9、計(jì)算機(jī)插座10、語音芯片11、相連，連接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)處理，其中計(jì)算機(jī)接口芯片9為MAX232。
輸出端信號(hào)供給優(yōu)先編碼器16進(jìn)行編碼，優(yōu)先編碼器可以只對(duì)最優(yōu)先的信號(hào)進(jìn)行編碼，以防止同時(shí)觸摸到幾個(gè)觸摸條，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，摸到的最高高度是需要的數(shù)據(jù)，所以優(yōu)先順序?yàn)樽钌厦娴挠|摸條優(yōu)先級(jí)別最高，最下面的優(yōu)先級(jí)別最低。編碼后再經(jīng)過與門對(duì)信號(hào)相與，以減少編碼的數(shù)據(jù)位。
編碼數(shù)據(jù)送給單片機(jī)7可以處理8位數(shù)據(jù)，一個(gè)8位的編碼最多可以處理256路信號(hào)，即可以對(duì)256個(gè)觸摸信號(hào)進(jìn)行編碼。
圖3是摸高器的外形圖，它與
圖1、圖2相對(duì)應(yīng)。圖3中3即
圖1中的條形的感應(yīng)觸摸條，它附在外殼21的表面，每相鄰兩鍵的中心距離為1厘米。圖2的電路板15安裝在
圖1外殼19的內(nèi)部。
在圖3中摸高器左邊是外接電源插孔18和功能鍵4，該摸高器設(shè)置5個(gè)按鍵，分別是復(fù)位鍵、電源開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、+鍵、-鍵、，執(zhí)行對(duì)摸高器基準(zhǔn)高度的設(shè)置等操作，它們與單片機(jī)7相連接。
外接電源插孔18可以外接9V直流電源。同時(shí)內(nèi)部預(yù)備9V電池供電；電源插孔18具有內(nèi)外電源切換功能。
摸高器的上面是三個(gè)數(shù)碼管5，下面是金屬材料制作的感應(yīng)觸摸條1，摸高器的右面從上往下依次是計(jì)算機(jī)插座10、喇叭12、連接插頭13。
在一些場(chǎng)合，用一塊只有32厘米高度差的摸高器不能滿足測(cè)試人群的需要。最多可以通過連接插頭13連接8塊摸高板，使總的摸高高度差達(dá)到256厘米。它們的顯示、設(shè)置、語音報(bào)告等只用一個(gè)單片機(jī)單元。
權(quán)利要求1.一種摸高器包括感應(yīng)觸摸條(1)、印刷電路板(2)、輸出端(3)、功能鍵(4)、數(shù)碼管(5)、顯示驅(qū)動(dòng)芯片(6)、單片機(jī)(7)，語音驅(qū)動(dòng)電路(8)、計(jì)算機(jī)接口芯片(9)、計(jì)算機(jī)插座(10)、語音芯片(11)、喇叭(12)、連接插頭(13)、與門(14)、電路板(15)、優(yōu)先編碼器(16)、或門(17)、外接電源插孔(18)、外殼(19)其特征在于摸高器是直立的長(zhǎng)方形儀器，感應(yīng)觸摸條(1)附在外殼(19)的表面，每相鄰兩條的中心距離為1厘米，電路板(15)安裝在外殼(19)內(nèi)部，體育訓(xùn)練中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的手同時(shí)觸摸幾個(gè)感應(yīng)觸摸條(1)時(shí)，摸高器感應(yīng)觸摸條(1)的信號(hào)送優(yōu)先編碼器(16)進(jìn)行編碼，高位優(yōu)先；摸高器上安裝3個(gè)數(shù)碼管(5)，數(shù)碼管(5)固定在外殼(19)的上方顯示數(shù)據(jù)，摸高器左面安裝5個(gè)功能鍵(4)，從上往下分別為復(fù)位鍵、電源開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、+鍵、一鍵，用于執(zhí)行摸高器基準(zhǔn)高度的設(shè)置操作；外接電源插孔(18)安裝在摸高器的左上側(cè)，連接電源開關(guān)鍵和單片機(jī)(7)可外接9V直流電源，同時(shí)內(nèi)部預(yù)備9V電池供電；摸高器的右側(cè)上方分別嵌孔三個(gè)有計(jì)算機(jī)插座(10)、喇叭(12)、連接插頭(13)，計(jì)算機(jī)插座(10)可以連接計(jì)算機(jī)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，喇叭(12)用于播放語音報(bào)告，連接插頭(13)可以與另外一塊或多塊摸高板連接，以增加高度差，滿足測(cè)試人群的需要；摸高器正面是感應(yīng)觸摸條檢測(cè)部件，感應(yīng)觸摸條(1)是金屬材料制成的，Coms電路與感應(yīng)觸摸條(1)相連，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員摸高時(shí)，人的手指接觸到感應(yīng)觸摸條(1)，在電極上產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)，觸發(fā)Coms電路導(dǎo)通，在輸出端(3)的N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7直至N31輸出電壓信號(hào)，供給處理電路進(jìn)行處理；沒有觸摸感應(yīng)觸摸條(1)時(shí)，無輸入信號(hào)，輸出端(3)輸出低電平；觸摸感應(yīng)觸摸條(1)時(shí)，由于人體的接觸，有輸入信號(hào)，輸出端(3)輸出高電平；電路板(15)安裝在摸高器的外殼(19)內(nèi)，其電路結(jié)構(gòu)是單片機(jī)(7)上面與3個(gè)數(shù)碼管(5)和3個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)芯片(6)相連，由單片機(jī)(7)控制并對(duì)摸高高度進(jìn)行顯示；單片機(jī)(7)下面與語音驅(qū)動(dòng)電路(8)、語音芯片(11)、喇叭(12)、連接插頭(13)相連，或門(17)與優(yōu)先編碼器(16)、與門(14)相連，優(yōu)先編碼器(16)可以對(duì)最優(yōu)先的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編碼數(shù)據(jù)送到單片機(jī)(9)，單片機(jī)(9)可處理256路信號(hào)，連接插頭(13)可接另一塊至多塊摸高板增加高度差；單片機(jī)(7)左面與外接電源插孔(18)、功能鍵(4)的復(fù)位鍵、電源開關(guān)鍵、設(shè)置鍵、+鍵、-鍵相連；單片機(jī)(7)右面與計(jì)算機(jī)接口芯片(9)、計(jì)算機(jī)插座(10)相連，連接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)處理，便于管理。
專利摘要一種自動(dòng)測(cè)試摸高高度的摸高器,包括感應(yīng)觸摸條、印刷電路板、輸出端、功能鍵、數(shù)碼管、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、單片機(jī)、電路板、優(yōu)先編碼器、或門集成電路等。體育訓(xùn)練中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的手同時(shí)觸摸到幾個(gè)感應(yīng)觸摸條時(shí),摸高器選擇最上面的感應(yīng)觸摸條信號(hào)進(jìn)行編碼。該摸高器將新型感應(yīng)部件應(yīng)用在體育訓(xùn)練的檢測(cè)儀器中,解決了用人工方法測(cè)試摸高高度不方便的困難,自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)試、顯示并語音報(bào)告每次的摸高高度。
文檔編號(hào)A63B5/16GK2482183SQ01238108
公開日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月31日
發(fā)明者張正勇, 劉政, 徐智晴, 夏永紅, 孫怡寧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所