專利名稱：一種可統計投籃成績的籃球收集系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可計數型籃球輔助訓練系統，包括投籃成績統計和自動供球功能的籃球訓練系統。
背景技術：
現如今，全球大概有上億人在打籃球，籃球已經成為一項名副其實的全球運動，各地所提供的籃球訓練場地也越來越多。但在運動員私人單獨訓練或業余愛好者在自家庭院中訓練的過程中，一般存在兩個難題:其一是不能及時了解在一段時間內自己的投籃成績，其二是在投籃之后需要離開投籃位置自行撿球，并再次回到特定位置定點投球，大部分時間耗費在訓練準備過程中，訓練效率較低，訓練效果不佳。在籃球訓練中，投球命中率是最矚目的標志，在大多數籃球訓練場上并沒有設置對命中率有直觀表現的裝置，更不會對所投籃球中的不同類型，如空心球或碰框進球的個數有所區別記錄，但是運動員需要及時知道上述訓練細節情況，以便對自我狀況和投籃技術進行調整，不斷提高投籃能力。專利號為CN201578828U的籃球記分器專利采用了在籃板表面上且位于籃球框的底部安裝紅外線計數器的接收頭，在籃球框上與計數器接收頭相對的位置上安裝紅外線計數器發射頭，當有球落入球框架時，籃球會把計數器發射的射向接收頭的紅外線給擋住，這時紅外線計數器的接收頭所連接的電路模塊會進行計數。但是當籃球在框架上滾動并沒進入籃框時，如果籃球在紅外線計數器可感應的范圍之內，計數器就會計數，從而發生錯誤判斷，起不到準確計數的作用。而且，位于籃框上過的紅外線計數器發射頭容易和籃球發生撞擊，引起安全問題。專利號為CN202376707U的一種教學用的籃球投籃訓練網，籃球在固定軌道上進行傳輸，軌道高度及軌道長度不可調，當身高不同的運動員進行訓練時就會不太方便，而且固定長度的軌道不能隨意將籃球輸送到投籃地點。
發明內容為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種可計數型籃球輔助訓系統，本發明提出的系統方案可以使運動員及時知道自己在訓練投球過程中，所投籃球中的空心球、碰框進球及未進球的個數，了解投籃狀況，且所投籃球可自動回到定點，提高了投籃訓
練效率。本發明所采用的技術方案是:一種可統計投籃成績的籃球收集系統，其特征在于:包括尼龍網(3)，漏球網(5)、可伸縮桿(7)、長方形板(9)，和計數、顯示裝置；所述的計數裝置包括行程開關(13)、應變片壓力傳感器(14)、紅外線傳感器(15)、連接無線收送模塊(23)、無線接收模塊(24)和單片機(18);應變片壓力傳感器(14)的應變片位于籃球框(I)與籃板(16)的連接處，行程開關(13)與無線收送模塊(23)相連且都位于可伸縮桿上，單片機(18)與無線接收模塊(24)位于籃球架(19)上；籃球框(I)下端有一個相同大小的圓形框(17)，此圓形框(17)與籃球框(I)由外凸形圓弧連接，紅外傳感器(15)位于外凸弧形的內壁；所述的顯示裝置包括顯不模塊(21)和電磁式蜂鳴器(20)。所述的一種可統計投籃成績的籃球收集系統，其特征在于:可伸縮桿(7)的高度可調節。所述的一種可統計投籃成績的籃球收集系統，其特征在于:所述的顯示模塊(21)為液晶顯示屏，其顯示方式為數據分成三組，每組顯示位數為三位。本發明中，使籃球自動回到定點的部分是在籃球框I下有由四個固定高度的支柱2支撐的尼龍網3，支柱2底端有底座29，便于支柱2的位置固定，尼龍網3的中心有略大于籃球的圓形孔洞4，圓形孔洞4下方連接漏球網5，漏球網5下方有固定高度的支架6，支架6底端有底座30便于支架6位置的固定，支架6支撐著由兩根可伸縮桿7組成的軌道，軌道在支架上固定，可伸縮桿7上有固定其伸縮長度的方頭螺釘8。在軌道終端連接比軌道略低的長方形鐵板9，長方形鐵板9由四根可伸縮支柱10支撐，可伸縮10底端有底座31便于可伸縮支柱10位置的固定，可伸縮支柱10上有固定其高度的方頭螺釘11，可伸縮支柱10的最高高度比軌道初始端低。長方形鐵板9邊上圍繞著尼龍網12。運動員可根據自身身高調節軌道終端的高度，通過調節軌道長度及方向可選擇在不同定點進行投球。投出的球由尼龍網3收集，通過漏球網5傳輸到軌道上，籃球經由軌道滾動到運動員身邊，運動員站在長方形鐵板的長邊的側面可伸手取球。回落到定點的籃球聚集在長方鐵板9上，可保證運動員身邊隨時都存在籃球。本發明中，籃球計數器的感應部分包括:行程開關13、應變片壓力傳感器14、紅外線傳感器15。行程開關13是一種常用的小電流主令電器，它是利用生產機械運動部件的碰撞使其觸頭動作來實現接通或分斷控制電路，達到一定的控制目的。在實際生產中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當安裝在生產機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現電路的切換。行程開關13是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。因此，將行程開關13安置在傳送籃球回到定點的軌道上，當籃球對行程開關13進行撞擊時，行程開關13會有感應；應變片壓力傳感器14是將待測物件上的應變變化轉換為一種電信號的傳感器。在所述的應變片壓力傳感器14中應用的是金屬箔狀的金屬電阻應變片，將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變的基體上，當基體受力發生應變力變化時，電阻應變片也一起發生形變，從而應變片的阻值發生變化，使的加在電阻上的電壓發生變化，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路。在本發明中應變片壓力傳感器14的電阻應變片粘合在籃球框I與籃板16的連接處。當籃球撞擊到籃球框I時，籃球框I會發生振動，那么，籃球框I與籃板16的連接處就會因受力而發生應變，使粘連在上面的電阻應變片一起發生形變，則應變片壓力傳感器14產生感應；在籃球框I下端安裝一個與籃球框相同大小的圓形鐵框17，此圓形鐵框17由外凸形圓弧形鐵桿焊接在籃球框I上，紅外傳感器15位于外凸弧形的內壁。紅外線傳感器15是利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器。任何物質，只要它本身具有一定的溫度即高于絕對零度，都能輻射紅外線。在所述的紅外線傳感器15中的檢測元件使用熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度會有所升高，使其電阻阻值發生變化，通過轉換電路變成電信號輸出。紅外線傳感器15測量時不會與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，響應速度快等優點。在本發明中，只有當籃球已經落入到籃球框里面時，紅外線傳感器15才會對籃球有所感應，并且，籃球不可能撞擊到紅外線傳感器15，從而解決了安全問題。本發明中，籃球計數器的處理控制部分為單片機18，單片機18是一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上，它是一種在線式實時控制計算機，即現場控制，單片機18具有較強的抗干擾能力和較低的成本的優點。單片機18是靠程序控制的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。單片機18通過編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性。現如今單片機18已經滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機18的蹤跡。在發明中，單片機18設置于籃球架19上。且在單片機18上連接有蜂鳴器20,在本發明中使用電磁式蜂鳴器20,電磁式蜂鳴器20由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場，振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發聲。通過程序的編寫單片機18實現計數和報警的功能以及在投球數目為100時可延時然后自動清零。所記數據由液晶顯示屏21顯示，液晶顯示屏21相對于一般映像管顯示器顯示的更加的清晰，同時也可以節約空間。液晶顯示屏21上數據分為三組來顯示，每組顯示的數據的位數為三位，分別顯示投入的籃球的空心球、碰框進球及未進球的數量。在投入的籃球的總量為100的時候，蜂鳴器20產生報警且具有短暫的停留時間，讓運動員對自己所投籃球的命中率有一個直觀的印象，然后，顯示屏幕21清零，并重新開始計數。所述的紅外線傳感器15和應變片壓力傳感器14可經過導電線22將感應信號傳輸給單片機18。在行程開關13處有安裝無線發送模塊23，無線接收模24塊則在單片機18處，無線收發模塊是用于無線數字傳送領域的遙控、遙感、遙測系統中的數據采集、檢測、報警、過程控制等環節的一種信號傳送裝置。無線發送模塊23的頻率穩定度極高，特別適合無線遙控及數據傳輸系統。無線接收模塊24本身不帶解碼集成電路，因此接收電路僅是一種組件，只有應用在具體電路中進行二次開發才能發揮應有的作用，這種設計有很多優點，它可以和各種解碼電路或者單片機配合，設計電路靈活方便。本發明中，行程開關13處的感應信號經過無線發送模塊23傳輸給無線接收模塊24進而傳輸給單片機18。在單片機18處有兩個控制開關，一個開關25控制單片機18是否開始工作，另一開關26則可提供運動員對顯示屏幕21進行手動清零。便于運動員對訓練場地的控制，方便訓練。與現有技術相比，本發明的有益效果是運動員可選擇不同的地點不間斷投球，所投籃球不會與測量設備相撞擊，避免了發生安全問題，且顯示屏幕上可分別顯示所投球中的空心球、碰框進球及未進球的個數，使運動員了解自身投籃狀況以及投球的命中率；所投籃球可自動回到定點，增加了訓練時間，提高了訓練效率。
圖1是本發明的系統結構示意圖。圖2是本發明的計數及顯示模塊的結構示意圖。圖3是本發明的計數模塊的連接關系示意圖。[0019]圖4是本發明的單片機程序的流程圖。
具體實施方式
使籃球自動回到定點的各部分結構之間的連接是在籃球框I下有由四個固定高度的支柱2支撐的尼龍網3，四個固定支柱2的高度為2米，固定支柱2的底部有便于固定位置的底座29，固定支柱2排布成邊長為2米的正方形，此正方形的一條邊在籃板16的正下方，且與籃板16平行，正方形的中點在籃板16豎直中線上。尼龍網3為邊長為2.5米的正方形，尼龍網的四個角都固定在固定支柱2的頂點上，尼龍網3的中心有直徑為30厘米的孔洞4，孔洞4下方連接直徑為30厘米，長度為30厘米的空心圓柱形的漏球網5。漏球網5的正下方有固定高度的支架6，此支架6的高度為1.6米，支架底部有固定其位置的底座30，支架6支撐著由兩根可伸縮桿7組成的軌道，可伸縮桿7的最短距離為2米，可伸縮的最長距離為6米，運動員可以通過伸縮軌道長度來選擇不同的定點進行投球。兩根軌道之間的距離為20厘米，軌道在支架6上固定，可伸縮桿7上有固定其長度的方頭螺釘8。在軌道終端連接比軌道低10厘米的長方形鐵板9，長方形鐵板9可以使籃球聚集在運動員身邊，可以使他沒有等待籃球回落的時間，實現不間斷投球。長方形鐵板9為長為I米，寬為60厘米，軌道終端固定在長方形板9的短邊的正上方，且軌道的兩個終端到長方形鐵板9的兩個長邊的距離相等。長方形鐵板9由四根可伸縮支柱10支撐，可伸縮支柱10最低高度為0.6米，可調節的最聞聞度為1.3米，可伸縮支柱10上有固定其聞度的方頭螺釘11且底端有固定其位置的底座31。當運動員擰松螺絲11，可將長方形鐵板9調節到合適運動員身高的高度，然后擰緊方頭螺釘11，固定其高度。長方形鐵板9邊上圍繞著尼龍網12，尼龍網12的高度為20厘米。因此，在運動員訓練投球時，運動員可根據自身身高調節軌道終端的高度，通過調節軌道長度及方向可選擇在不同定點進行投球。投出的球由尼龍網3收集，通過漏球網5傳輸到軌道上，籃球經由軌道滾動到運動員身邊，運動員站在長方形鐵板9長邊的側邊可伸手取球。回落到定點的籃球聚集在長方形鐵板9上，可保證運動員身邊隨時都存在籃球。這樣，運動員就可以選擇在不同的地點不間斷的投球，增加了可訓練的時間，提聞了訓練的效率。本發明的計數模塊的結構示意圖如圖2所示，單片機18安置于籃球架19正表面距離地面高度2.5米。在籃球框I與籃板16的連接處粘合有應變片壓力傳感器14的電阻應變片，所述的應變片壓力傳感器14應用的是金屬箔狀的金屬電阻應變片，將此應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在籃球框I與籃板16的連接處。當籃球撞擊到籃框I時，籃框I會發生振動，籃框I與籃板16的連接處受力發生應變力變化時，電阻應變片也一起發生形變，則應變片的阻值發生變化，從而使加在電阻上的電壓發生變化，通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路。應變片壓力傳感器14作為將待測物件上的應變變化轉換為一種電信號的傳感器，將所測得的感應信號經由導電線22傳輸給單片機18 ;在距離傳輸籃球軌道的初始點50厘米處的軌道上表面安裝有行程開關13，行程開關13由干電池27對它進行供電，干電池27位于和行程開關13位置相對的軌道的下表面。行程開關13的作用原理與按鈕類似，當籃球在軌道上滾動到行程開關13的位置時，會對行程開關13進行撞擊，行程開關13的觸點動作，實現電路的電平切換。當球滾過行程開關13的位置，電路電平恢復成原狀。行程開關13與無線發射裝置23用導電線相連，發射模塊23的安裝在于行程開關13相對的軌道下表面處且與軌道垂直，無線發射模塊23將行程開關13處感應信號發送出去，由與單片機18直接相連的無線接收模塊24接收，將感應信號傳輸給單片機18。在籃球框I正下方5厘米處安裝一個與籃球框相同大小的圓形框17，此圓形鐵框17由外凸形圓弧形鐵桿與籃球框I連接，紅外傳感器15位于外凸弧形鐵桿的內壁。當籃球落入籃球框I內，籃球本身具有一定的溫度會輻射紅外線。在所述的紅外線傳感器15中的檢測元件使用熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發生變化，通過轉換電路變成電信號輸出。紅外線傳感器15與單片機18直接用電導線相連，將感應信號傳輸給單片機18。紅外線傳感器15測量時與籃球不可能發生撞擊，從而解決了安全問題，并且紅外線傳感器15有靈敏度高，響應速度快等優點，增加了計數的準確性。圖3是本發明的計數模塊的連接關系示意圖。本發明的單片機程序的流程圖如圖4所示，單片機18處有兩個控制開關，都位于籃球架19的正表面，一個開關25用于控制單片機18是否開始工作，另一開關26則是提供運動員對顯示屏幕進行手動清零。單片機18由電源模塊28進行供電，電源模塊28可提供+5V供電，電源模塊28安置在單片機18正下方的籃球架19表面。單片機18正上方的籃球架19表面上連接有蜂鳴器20以及液晶顯示屏21,液晶顯示屏21的大小為5寸,顯示屏21上顯示數據分為三組，顯示數據的位數為三位。當程序開始運行，如果紅外線傳感器15傳輸給單片機18感應信號，但應變片壓力傳感器14處無感應信號，則在液晶顯示屏21上對應空心球計數位置處的數量增加I ;如果紅外線傳感器15有傳輸給單片機18感應信號，且應變片壓力傳感器14處也傳送有感應信號，則在液晶顯示屏21上對應碰框進球計數位置處的數量增加I ;如果紅外線傳感器15處無感應信號，行程開關13處將感應信號傳輸給單片機18，則在液晶顯示屏21上未進球計數位置處的數量增加I。當行程開關13處感應信號從初始化開始累計感應次數為100次時，蜂鳴器20會發出聲音報警，起到提示運動員的作用，且液晶顯示屏幕21上的數據延時10秒后自動清零。然后，液晶顯示屏21上數據從零開始重新計數，運動員也可對液晶顯示屏21上的數據手動清零，再從零開始計數。在這個延時過程中，運動員可以清晰地看到自己在這段時間內所投球的命中率，清楚認知自我的投球能力，以便提高。上述所有裝置以及模塊均可以外購。本發明可實現的功能:運動員可根據自身身高調節聚集籃球的長方形板9的高度，通過調節軌道7長度可選擇不同的地點進行投球。如果所投籃球進入籃球框1，可通過紅外傳感器15進行感應；若所進球碰撞籃球框1，則粘貼在球框I與籃板16連接處上的應變片壓力傳感器14的應變片會隨著連接處的形變而發生感應。回落的球由位于籃球框I下的尼龍網3收集，通過尼龍網3上的孔洞4傳輸到軌道7并回到定點；安裝在軌道7上的行程開關13可對所經過的球計數。通過導電線22和無線收發模塊23、24將所有感應信號傳輸給單片機18，經由單片機18程序控制，在位于單片機18之上的液晶顯示屏21上分別顯示所投籃球中空心球、碰框進球及未進球的個數。并在所投球總數為100時，報警、延時然后清零，也可手動清零并重新開始計數。
權利要求1.一種可統計投籃成績的籃球收集系統，其特征在于:包括尼龍網(3)，漏球網(5)、可伸縮桿(7)、長方形板(9)，和計數、顯示裝置；所述的計數裝置包括行程開關(13)、應變片壓力傳感器(14)、紅外線傳感器(15)、連接無線收送模塊(23)、無線接收模塊(24)和單片機(18);應變片壓力傳感器(14)的應變片位于籃球框(I)與籃板(16)的連接處，行程開關(13)與無線收送模塊(23)相連且都位于可伸縮桿上，單片機(18)與無線接收模塊(24)位于籃球架(19)上；籃球框(I)下端有一個相同大小的圓形框(17)，此圓形框(17)與籃球框(O由外凸形圓弧連接，紅外傳感器(15)位于外凸弧形的內壁；所述的顯示裝置包括顯示模塊(21)和電磁式蜂鳴器(20)。
2.根據權利要求1所述的一種可統計投籃成績的籃球收集系統，其特征在于:可伸縮桿(7)的高度可調節。
3.根據權利要求1所述的一種可統計投籃成績的籃球收集系統，其特征在于:所述的顯示模塊(21)為液晶顯示屏，其顯示方式為數據分成三組，每組顯示位數為三位。
專利摘要一種可統計投籃成績的籃球收集系統，包括尼龍網(3)，漏球網(5)、可伸縮桿(7)、長方形板(9)，和計數、顯示裝置；所述的計數裝置包括行程開關(13)、應變片壓力傳感器(14)、紅外線傳感器(15)、連接無線收送模塊(23)、無線接收模塊(24)和單片機(18)；應變片壓力傳感器(14)的應變片位于籃球框(1)與籃板(16)的連接處，行程開關(13)與無線收送模塊(23)相連且都位于可伸縮桿上，單片機(18)與無線接收模塊(24)位于籃球架(19)上；籃球框(1)下端有一個相同大小的圓形框(17)，此圓形框(17)與籃球框(1)由外凸形圓弧連接，紅外傳感器(15)位于外凸弧形的內壁；所述的顯示裝置包括顯示模塊(21)和電磁式蜂鳴器(20)。本實用新型的有益效果是運動員可選擇不同的地點不間斷投球，所投籃球不會與測量設備相撞擊，避免了發生安全問題，且顯示屏幕上可分別顯示所投球中的空心球、碰框進球及未進球的個數，使運動員了解自身投籃狀況以及投球的命中率；所投籃球可自動回到定點，增加了訓練時間，提高了訓練效率。
文檔編號A63B71/06GK203043458SQ20122068621
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者曹小東, 蘇暢, 吳永飛 申請人:哈爾濱黑石科技有限公司