專利名稱：縱跳摸高器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種體育運(yùn)動(dòng)或訓(xùn)練中的測量裝置。具體涉及一種縱跳摸高器。
技術(shù)背景 目前，已知的實(shí)用新型專利《摸高器》(申請?zhí)?1238108. x)，是在感應(yīng)觸摸條電 極和單片機(jī)之間接有多片高阻抗的CMOS電路芯片和優(yōu)先編碼器。其工作原理是當(dāng)運(yùn)動(dòng)員 摸高時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的手指接觸到所摸高度的感應(yīng)觸摸條，在感應(yīng)觸摸條電極上產(chǎn)生感應(yīng)電壓 信號(hào)，觸發(fā)CMOS電路導(dǎo)通，于是在CMOS電路的輸出端輸出高電平信號(hào)，這個(gè)信號(hào)先送優(yōu)先 編碼器編碼，再送單片機(jī)進(jìn)行處理。處理之后，驅(qū)動(dòng)顯示電路和語音電路，使之以數(shù)字顯示 和語音播報(bào)兩種方式指示出運(yùn)動(dòng)員的摸高高度。由于在該技術(shù)方案中，在感應(yīng)觸摸條電極 與單片機(jī)之間，接入了多片高輸入阻抗的CMOS電路芯片和優(yōu)先編碼器，使得摸高器容易受 到電磁場的干擾，還會(huì)增加摸高器的故障率和材料成本。另有發(fā)明專利《電子摸高自動(dòng)測 量分析裝置及其工作方法》(申請?zhí)?00610098134. 7)，在其中公開了三種傳感部件，并要 求權(quán)利保護(hù)。這三種傳感部件分別是機(jī)械觸摸式開關(guān)、電容感應(yīng)式開關(guān)和光路阻斷式開關(guān)。 其中，機(jī)械觸摸式開關(guān)是由動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，動(dòng)靜觸點(diǎn)間經(jīng)彈性絕緣連接。該裝置中由 于需要使用很多個(gè)機(jī)械觸摸式開關(guān)，或者電容感應(yīng)式開關(guān)，或者光路阻斷式開關(guān)，在生產(chǎn)制 造產(chǎn)品過程中，是比較費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢的
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種縱跳摸高器，它采用將矩陣式觸摸板上的觸摸電 極，直接接到單片機(jī)的輸入/輸出口，由單片機(jī)的程序掃描檢測觸摸電極的電平的技術(shù)方 案。又使用了用微型打印機(jī)，將檢測的縱跳高度與設(shè)置在程序中的縱跳評分表之中的數(shù)據(jù) 進(jìn)行比對，把通過比對所得到的分?jǐn)?shù)值打印出來的技術(shù)方案。 為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案它是由矩陣 式觸摸板、顯示/控制板、微型打印機(jī)、喇叭安裝在一個(gè)長條型的箱體里組成。矩陣式觸摸 板的觸摸電極設(shè)置在箱體表面，供運(yùn)動(dòng)員觸摸。 矩陣式觸摸板是以用于制造印刷電路板的雙面覆銅板為材料，按照印刷電路板制 造工藝方法，以矩陣式觸摸開關(guān)方式而制造的。其特征在于觸摸板正面是制成多條橫向的 線條狀的導(dǎo)電銅箔，其表面鍍錫，作為觸摸電極。觸摸電極通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo)電 銅箔線條以矩陣式觸摸開關(guān)方式連接后，沒通過任何有源器件，直接聯(lián)接到單片機(jī)的輸入/ 輸出口。將每條中心距離間隔1厘米的觸摸電極作為"列線"觸摸電極，每兩條"列線"觸 摸電極之間還制有"行線"觸摸電極，"行線"觸摸電極與相鄰的"列線"觸摸電極中心距離 為0. 5厘米。觸摸電極，寬度為3毫米，長度為80毫米，在每組"列線"觸摸電極的上邊和下 邊，各制造有1條寬度為1. 3毫米，長度為80毫米的"行線"觸摸電極，它與相鄰的"列線" 觸摸電極中心距離為3. 7毫米。"行線"和"列線"觸摸電極通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo) 電銅箔線條以矩陣式觸摸開關(guān)方式連接后，連接到"行線"連接器和"列線"連接器。摸高器的顯示/控制板上單片機(jī)聯(lián)接上拉電阻和、按鍵、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、語音芯片打印機(jī)插座。[0006] 矩陣式觸摸扳原理單片機(jī)的輸入/輸出A 口中PA. 0-PA. 7依次接8條行線H0-H7，單片機(jī)的輸入/輸出B 口中PB. O-PB. 7依次接8條列線L0_L7。 8條行線和8條列線相交，就有64個(gè)交叉點(diǎn)。單片機(jī)的輸入/輸出A 口中PA. O-PA. 7由所接的8支上拉電阻掛為高電平，B 口中PB.0-PB.7也由所接的8支上拉電阻掛為高電平。由于單片機(jī)程序快速地循環(huán)交替掃描輸出低電平、并交替檢測單片機(jī)的輸入/輸出A 口和B 口 ，當(dāng)交叉點(diǎn)發(fā)生聯(lián)接，會(huì)使單片機(jī)檢測到該交叉點(diǎn)所連接的行線和列線為低電平。然后，單片機(jī)程序針對具體所檢測到的行線和列線向單片機(jī)存儲(chǔ)器寫入相應(yīng)的數(shù)值，代表所摸的數(shù)值。行線HO與列線LO發(fā)生聯(lián)接，單片機(jī)程序就向高度存儲(chǔ)器寫入64，表示摸到了制作在64厘米高度處的觸摸電極。行線HO與列線LI發(fā)生聯(lián)接，單片機(jī)程序就向高度存儲(chǔ)器寫入63，表示63厘米。行線H7與列線L7發(fā)生聯(lián)接，單片機(jī)程序就向高度存儲(chǔ)器寫入l，表示1厘米。[0007] 本實(shí)用新型首先根據(jù)摸高器的實(shí)際安裝高度，通過按鍵設(shè)置基礎(chǔ)高度值。之后，由單片機(jī)程序快速地循環(huán)交替掃描檢測單片機(jī)的輸入/輸出A 口和B 口。當(dāng)令A(yù) 口為輸入時(shí)，A口由所接的8支上拉電阻掛為高電平，同時(shí)令B 口為輸出，并輸出低電平，然后掃描檢測A口的電平。之后，改令B 口為輸入，B 口也由所接的8支上拉電阻掛為高電平，A 口改為輸出，也輸出低電平，然后掃描檢測B 口的電平，以此循環(huán)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的手指觸摸到觸摸板上的觸摸電極時(shí)，由于"行線"觸摸電極與"列線"觸摸電極的絕緣間距只為2毫米，所以手指最少會(huì)同時(shí)觸摸到相臨的兩條觸摸電極，這樣，人手指的導(dǎo)電電阻就會(huì)將所觸摸的"行線"觸摸電極和"列線"觸摸電極相聯(lián)接，于是會(huì)交替地在A 口為輸入時(shí)和B 口為輸入時(shí)將其拉為低電平，被單片機(jī)掃描檢測到所摸的電極為低電平后，單片機(jī)程序會(huì)針對所摸的電極向存儲(chǔ)器寫入相應(yīng)的數(shù)值，之后，單片機(jī)程序?qū)⑦@個(gè)數(shù)值加上設(shè)置好的基礎(chǔ)高度值，就得到運(yùn)動(dòng)員所摸的高度值。單片機(jī)再將高度值輸出給LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片，通過LED數(shù)碼管，就可以顯示出所觸摸的摸高高度；輸出給語音芯片，通過喇叭可以播報(bào)出摸高高度；輸出給打印機(jī)插座，可以打印出摸高高度。如果人的手指觸摸了多條"行線"和"列線"觸摸電極，由于單片機(jī)的檢測處理程序是從高觸摸電極向低觸摸電極掃描選取，所以會(huì)來優(yōu)先檢測并選取所摸到的最高的"行線"和"列線"。就這樣以程序軟件取代了優(yōu)先編碼器硬件，來處理解決同時(shí)觸摸了多條觸摸電極的問題。 本實(shí)用新型的有益效果是電路結(jié)構(gòu)精簡，材料成本低，生產(chǎn)工藝簡單，使用較少的元器件就可生產(chǎn)制造出抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、具有自動(dòng)評判出縱跳成績的分?jǐn)?shù)值這一智能化功能并使用方便的摸高器。

圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的外觀示意圖； 圖2是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的矩陣式觸摸扳的正面印刷線路板局部圖；[0011] 圖3是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的矩陣式觸摸扳的印刷線路板正面圖(3-1)和反面圖(3-2); 圖4是本實(shí)用新型矩陣式觸摸扳原理圖； 圖5是本實(shí)用新型矩陣式觸摸扳上觸摸電極聯(lián)接示意圖； 圖6是本實(shí)用新型顯示/控制板(2)的框圖；[0015] 圖7是本實(shí)用新型循環(huán)交替掃描輸出、檢測單片機(jī)的輸入/輸出A 口和B 口的程序流程圖； 圖8是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例實(shí)際使用后所打印出的數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施方式
參看圖1 ，本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案它是由矩陣式觸摸板1 、顯示/控制板2、微型打印機(jī)3、喇叭4安裝在一個(gè)長條型的箱體里組成；矩陣式觸摸扳l，安裝在箱體表面，露出的觸摸電極供運(yùn)動(dòng)員觸摸；顯示/控制板2，其中3個(gè)數(shù)碼管19-21露出箱體表面，用于數(shù)字顯示；微型打印機(jī)3，用于打印記錄；喇叭4，用于語音播報(bào)。電源插座5，需要接入5伏直流電源；按鍵14，用于設(shè)置基礎(chǔ)高度和標(biāo)準(zhǔn)。 參看圖2中，矩陣式觸摸扳1上的觸摸電極是通過"行線"連接器6、"列線"7接到顯示/控制板2上的"行線"連接器9、"列線"連接器10再聯(lián)接單片機(jī)11的輸入/輸出A口和A 口的。尤其說明的是要在每組"列線"觸摸電極的上下邊，各制造出一條較窄的觸摸電極，這兩條觸摸電極通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo)電銅箔線條與本組的"行線"觸摸電極連接。這樣保障了當(dāng)人手摸在兩組觸摸電極之間時(shí)，單片機(jī)11可以正確地檢測到所摸觸摸電極的高度。24所指示的就是在其中一組"列線"觸摸電極的上下邊，各制造出一條較窄的"行線"觸摸電極。 參看圖3，矩陣式觸摸扳正面上的橫向觸摸電極(見圖3-1)，是通過制成的導(dǎo)電過孔和反面制成豎向?qū)щ娿~箔線條(見圖3-2)按照以矩陣式觸摸開關(guān)方式相連接的。[0020] 參看圖5，示意了矩陣式觸摸扳上觸摸電極的聯(lián)接關(guān)系。具體的聯(lián)接方法是首先將每條觸摸電極自上而下編號(hào)，每8條"列線"觸摸電極為一組，第1組的8條"列線"觸摸電極分別順序地稱為第1組的L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7，……第8組的8條"列線"分別順序地稱為第8組的L0、 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5、 L6、 L7。每組中"列線"觸摸電極之間的"行線"觸摸電極，根據(jù)所在的組進(jìn)行編號(hào)，第1組中的"行線"觸摸電極稱為Hl，……第8組中的"行線"觸摸電極稱為H8。然后，將8組列線中各自的L0、 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5、 L6、 L7 "列線"觸摸電極，通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo)電銅箔線條分別并行聯(lián)接，并通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo)電銅箔線條接到"列線"連接器7的8個(gè)引腳。再將每組中各自的"行線"觸摸電極，通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo)電銅箔線條分別各自并行聯(lián)接為H0-H7，接到"行線"連接器6的8個(gè)引腳上。從而實(shí)現(xiàn)了矩陣式觸摸板的設(shè)計(jì)。 本第一個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)了有8組列線，每組有8條"列線"觸摸電極，8X8 = 64，就有64條"列線"觸摸電極，由于每條"列線"觸摸電極設(shè)計(jì)制造成間隔1厘米，就實(shí)現(xiàn)1至64厘米測量范圍的矩陣觸摸板。第二個(gè)實(shí)施例使用兩塊矩陣觸摸板連接，在增加使用單片機(jī)輸入/輸出C 口 ，單片機(jī)的程序也作了相應(yīng)的修改，就實(shí)現(xiàn)1-128厘米的測量范圍的矩陣式觸摸板。 參看圖6，五伏電源插座8、"行線"連接器9、列線"連接器10、單片機(jī)ll，型號(hào)為ATMEGA16，八支4M歐姆"行線"上拉電阻12、八支4M歐姆"列線"上拉電阻13、按鍵14，用于設(shè)置基礎(chǔ)高度和標(biāo)準(zhǔn)、語音芯片15，型號(hào)為PM500，第一三片顯示驅(qū)動(dòng)芯片16、第二顯示驅(qū)動(dòng)芯片17、第三顯示驅(qū)動(dòng)芯片18，型號(hào)為74HC164，三個(gè)第一LED數(shù)碼管19、第二LED數(shù)碼管20、第三LED數(shù)碼管21，用于是數(shù)字顯示，打印機(jī)插座22，連接打印機(jī)，用于打印記錄。喇叭插座23，連接喇叭，用于語音播報(bào)。 參看圖7，提供的程序結(jié)合矩陣觸摸板，實(shí)現(xiàn)了對觸摸電極的檢測。具體過程是步驟701令A(yù) 口為輸入時(shí)，同時(shí)令B 口為輸出，并輸出低電平。步驟702描檢測A 口PA. O-PA. 7電平。如果有低電平，在步驟703令相應(yīng)的寄存器等于l，并令行標(biāo)志寄存器等于1，進(jìn)步驟704。如果沒低電平，，就直接進(jìn)步驟704。步驟704改令B 口為輸入，A 口改為輸出，也輸出低電平。步驟705描檢測PB 口的電平，如果有低電平，在步驟706令相應(yīng)的寄存器等于l，并令列行標(biāo)志寄存器等于l。如果沒有低電平，就返回步驟701。在步驟707中判斷行標(biāo)志寄存器和列行標(biāo)志寄存器，如果都等于l，就針對具體等于1的寄存器，向高度寄存器寫入相應(yīng)的數(shù)值。如果不都等于1，也返回步驟701。以此實(shí)現(xiàn)了對觸摸電極的檢 在每次摸高測試完，于數(shù)字顯示和語音播報(bào)之后，打印機(jī)就會(huì)自動(dòng)打印出圖8示樣的數(shù)據(jù)，其中的數(shù)值是圖8示意例所打印出的數(shù)值。 本具體實(shí)施方式
電路結(jié)構(gòu)精簡，材料成本低，生產(chǎn)工藝簡單，使用較少的元器件就可生產(chǎn)制造出抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、具有自動(dòng)評判出縱跳成績的分?jǐn)?shù)值這一智能化功能并使用方便的摸高器。
權(quán)利要求縱跳摸高器，其特征在于它是由矩陣式觸摸板(1)、顯示/控制板(2)、微型打印機(jī)(3)、喇叭(4)安裝在一個(gè)長條型的箱體里組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱跳摸高器，其特征在于所述的矩陣式觸摸板(1)是以用于制造印刷電路板的雙面覆銅板為材料，按照印刷電路板制造工藝，在覆銅板的正面制成多條橫向的線條狀的導(dǎo)電銅箔，其表面鍍錫，為觸摸電極，其特征是觸摸電極通過導(dǎo)電過孔和反面制成的導(dǎo)電銅箔線條以矩陣式觸摸開關(guān)方式連接后，沒通過任何有源器件，直接聯(lián)接到單片機(jī)(11)的輸入/輸出口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱跳摸高器，其特征在于所述的矩陣式觸摸板(l)，其中"列線"觸摸電極中心距離間隔為1厘米，"行線"觸摸電極與相鄰的"列線"觸摸電極中心距離為0. 5厘米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱跳摸高器，其特征在于所述的觸摸電極，寬度為3毫米，長度為80毫米，在每組"列線"觸摸電極的上邊和下邊，各制造有1條寬度為1. 3毫米，長度為80毫米的"行線"觸摸電極(24)，它與相鄰的"列線"觸摸電極中心距離為3. 7毫米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的縱跳摸高器，其特征在于所述的摸高器的顯示/控制板(2)上單片機(jī)(11)聯(lián)接上拉電阻(12)和(13)、按鍵(14)、顯示驅(qū)動(dòng)芯片(18)、語音芯片(15)打印機(jī)插座(22)。
專利摘要縱跳摸高器是一種體育運(yùn)動(dòng)或訓(xùn)練中的測量裝置。它是由矩陣式觸摸板(1)與顯示/控制板(2)、微型打印機(jī)(3)、喇叭(4)安裝在一個(gè)長條型的箱體里所組成。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的矩陣式觸摸板上的觸摸電極，直接聯(lián)接到顯示/控制板上單片機(jī)的輸入/輸出口。解決了觸摸電極與單片機(jī)之間因聯(lián)接多片高輸入阻抗的CMOS電路芯片而帶來的的問題。又設(shè)計(jì)了將縱跳評分表編寫在單片機(jī)的程序中的技術(shù)方案?？梢詳?shù)字顯示、語音播報(bào)和打印記錄三種方式，指示出立定摸高高度、縱跳摸高高度、縱跳高度和縱跳成績的分?jǐn)?shù)值。
文檔編號(hào)H03K17/96GK201533963SQ20092017080
公開日2010年7月28日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者果文桂 申請人:果文桂