“引體向上”無線測試儀的研制與應用

張迅， 金城慧

（武漢體育學院 體育工程與信息技術學院，武漢 430079）

1 傳統(tǒng)引體向上計數(shù)分析

引體向上是最基本的鍛煉背部的方法，重點鍛煉人體中的斜方肌、背闊肌和肱二頭肌。不僅是《國家體育鍛煉標準》中所規(guī)定的內容之一，也是發(fā)展人體局部肌肉力量的重要手段，更是學校課余體育鍛煉的基本內容。近年來，我國許多省市、自治區(qū)已將引體向上列為體育中考男生考試的必考內容之一。但是通過查閱各種相關文獻資料和實際考察，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的引體向上計數(shù)仍是采用人工計數(shù)，這樣一來不僅會在考試過程當中產(chǎn)生很多誤判甚至錯判的情況，更容易在考試中人為作弊，導致各種問題的出現(xiàn)。

2 引體向上無線測試系統(tǒng)的設計

2.1 設計理念

為了使引體向上計數(shù)更符合測試者的使用，并能最大化地滿足鍛煉的效果，傳統(tǒng)的計數(shù)方法亟待改進，并使其更智能、方便、公平、公正。根據(jù)當前的模式存在的各種問題，并對體育中考男生考試中的引體向上測試實際需求，本設計應用嵌入式技術，結合單片機控制系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、液晶顯示系統(tǒng)、聲光報警系統(tǒng)，成績記錄并打印等功能進行改進。

2.2 電子電路系統(tǒng)化設計

下面將對本設計應用的各個系統(tǒng)進行分析，如圖1所示為整個系統(tǒng)設計的流程圖。

控制系統(tǒng)［1］選用STC公司生產(chǎn)的STC89C52-8位低功耗、高性能CMOS8位微控制器，基于C語言［2］編程開發(fā)，STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內核，在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)［3］提供高靈活、超有效的解決方案。如圖2所示為單片機最小系統(tǒng)板。

圖1 系統(tǒng)設計流程圖

圖2 單片機最小系統(tǒng)圖

信號檢測系統(tǒng)將作為整個系統(tǒng)的信號輸入，采用了霍爾元件［4］和磁鐵配合來產(chǎn)生檢測信號，此檢測方式簡單易行，信號穩(wěn)定。

聲光報警系統(tǒng)用LED燈和蜂鳴器實現(xiàn)，當測試者做一個完整的引體向上時就會有聲光來提示測試者和監(jiān)考官，以此來避免測試系統(tǒng)出現(xiàn)意外；在計時模式下計時完畢后該系統(tǒng)就會發(fā)出警報。如圖3所示為信號檢測模塊和聲光報警模塊。

如圖4所示，液晶顯示系統(tǒng)的設計更加人性化，液晶屏能顯示出各種數(shù)據(jù)。當前，界面顯示當前模式、引體向上個數(shù)、倒計時顯示，這些信息將很方便地顯示出受試者的測試情況，不用再人為地計數(shù)，防止人為作弊，還可以及時公布成績，做到了公開、公平、公正的考試原則。

圖3 信號檢測、聲光報警模塊

圖4 液晶顯示系統(tǒng)

3 結語

經(jīng)過了一年多的努力，完成了“引體向上”無線測試儀的研制與應用項目。經(jīng)過實際測試，本設計比傳統(tǒng)計數(shù)更加智能化，使引體向上考試項目更好、更快地進行，也非常符合“公開、公平、公正”的陽光考試原則，具有良好的推廣價值。

［1］ 馮建華，趙亮.單片機應用系統(tǒng)設計與產(chǎn)品開發(fā)［M］.北京：人民郵電出版社，2004.

［2］ 譚浩強.C語言程序設計［M］.北京：清華大學出版社，1999.

［3］ 許海燕,付炎.嵌入式系統(tǒng)技術與應用［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2002.

［4］ 黃繼昌，徐巧魚，張海貴.傳感器工作原理及應用實例［M］.北京：人民郵電出版社，1998.