專利名稱：具有跳投功能的投籃機(jī)的制作方法
具有跳投功能的投籃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于一種體育休閑設(shè)備，更具體地說是一種具有跳投功能的投籃機(jī)。
背景技術(shù)：
投籃機(jī)是將籃球運動中的投籃動作獨立出來而形成的一種的體育休閑設(shè)備。在以往的投籃機(jī)中，有降噪功能的投籃機(jī)(申請?zhí)?200520112802.8)，有滑動籃筐的投籃機(jī)(申請?zhí)?200520109786.7)，有改進(jìn)投籃機(jī)放置結(jié)構(gòu)的投籃機(jī)(申請?zhí)?200520122366.2)，有防止夾球結(jié)構(gòu)的投籃機(jī)(申請?zhí)?200520122360.5)，有可升降多籃球架的投籃機(jī)(申請?zhí)?200620092486.7)，有可旋轉(zhuǎn)從動板的投籃機(jī)(申請?zhí)?200620133494.1)，有可折疊的投籃機(jī)(申請?zhí)?200920270333.0)等等。
上述各種投籃機(jī)只能立定投球，沒有跳投檢測功能。為了能夠?qū)崿F(xiàn)在娛樂的同時又能鍛煉全身肌肉的效果，設(shè)計了本發(fā)明。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有跳投功能的投籃機(jī)，不僅能像現(xiàn)有投籃機(jī)一樣可以立定投球，而且在跳投模式下玩家必須成功跳起以后投進(jìn)的球才計數(shù)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明應(yīng)在傳統(tǒng)的投籃機(jī)上增加一個可以檢測玩家在投球時是否跳起的裝置，該投籃機(jī)包括:
微處理器，用于接收傳感器返回的信號并根據(jù)傳感器返回的信號向LED數(shù)碼管和電機(jī)發(fā)出控制信號；
與微處理器相連的跳起檢測裝置，用于檢測玩家是否跳起并通知微處理器；
與微處理器相連的進(jìn)球檢測傳感器，用于檢測玩家投的球是否進(jìn)籃筐并通知微處理器，微處理器再根據(jù)跳起檢測裝置返回的信號和用戶的指令向LED數(shù)碼管發(fā)出控制信號是LED數(shù)碼管顯示的投球個數(shù)是否加一；
與微處理器相連的顯示裝置，用于接收微處理器的控制信號，通過LED數(shù)碼管顯示時間和玩家投進(jìn)籃球的個數(shù)，并在時間結(jié)束后，在投球個數(shù)的位置顯示最高紀(jì)錄；
與微處理器相連的投幣器和擋板升降裝置，與現(xiàn)有的投籃機(jī)保持一致。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:
1.怎樣設(shè)計跳起檢測裝置。所采用的技術(shù)方案有兩種:
方案1:跳起檢測裝置主要由角鐵構(gòu)成的支架和3 5組對射型光電開關(guān)組成，每組光電開關(guān)的對射距離與投籃機(jī)寬度相同，相鄰兩個光電開關(guān)間的水平距離為10cm，豎直高度可以根據(jù)玩家的年齡或玩家選擇的難度在10-25cm內(nèi)隨意調(diào)節(jié)。當(dāng)接收端接收不到發(fā)射端發(fā)射的光線時，傳感器向微處理器返回高電平；當(dāng)接收端能夠接收到發(fā)射端發(fā)射的光線時，傳感器向微處理器返回低電平。
方案2:跳起檢測裝置主要由角鐵、條鋼和鐵板構(gòu)成的矩形支架和電阻式應(yīng)變片組成，應(yīng)變片貼在鐵板下方條鋼的中心。條鋼發(fā)生形變時，傳感器向微處理器返回高電平；條鋼不發(fā)生形變時，傳感器向微處理器返回低電平。
2.怎樣判斷玩家是否跳起。
當(dāng)微處理器接收到跳起檢測裝置返回的信號是高電平時，表明玩家未跳起。當(dāng)微處理器接收到跳起檢測裝置返回的信號是低電平時，表明玩家跳起。
在跳投模式下，當(dāng)玩家跳起后，若在規(guī)定的時間范圍內(nèi)微處理器收到進(jìn)球檢測傳感器返回的信號為高電平，表明沒有籃球進(jìn)籃筐，LED數(shù)碼管顯示的投球個數(shù)不增加。若在規(guī)定的時間范圍內(nèi)微處理器收到進(jìn)球檢測傳感器返回的信號為低電平，表明有籃球進(jìn)籃筐，微處理器再根據(jù)用戶設(shè)定好的程序查詢跳起檢測傳感器此時返回的信號是否為高電平，如果不是高電平，則表明玩家只是跳起沒有落下，認(rèn)為玩家作弊，投球無效，LED數(shù)碼管顯示的投球個數(shù)不增加；如果是高電平則表明玩家跳起后又落下，此時微處理器向LED數(shù)碼管發(fā)出控制信號使顯示的投球個數(shù)加一。
上述規(guī)定的時間范圍指的是處理器檢測到跳起信號后到籃球進(jìn)籃筐的有效時間區(qū)間，要根據(jù)投籃機(jī)的投籃距離試驗確定。進(jìn)球太早或太晚都會被微處理器認(rèn)為是無效。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的投籃機(jī)相比，有益效果在于:
成本低廉，有跳投檢測功能，增加了趣味性，可以幫助玩家提高彈跳能力，也可以幫助籃球運動員更好的鍛煉跳投技巧。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明跳起檢測裝置I結(jié)構(gòu)示意圖(根據(jù)方案I構(gòu)造而成)；
圖3是本發(fā)明跳起檢測裝置2結(jié)構(gòu)示意圖(根據(jù)方案2構(gòu)造而成)；
圖4是本發(fā)明系統(tǒng)模塊關(guān)系圖5是本發(fā)明跳起檢測裝置I信號處理電路原理圖6是本發(fā)明跳起檢測裝置2信號處理電路原理圖7是本發(fā)明微處理器端口分配圖中:1、鋼架，2、機(jī)箱(用于盛放電路、投幣器等)，3、跳起檢測裝置，4、擋板，5、推桿電機(jī)，6、籃筐，7、LED數(shù)碼管顯示屏，8、投幣器，9、進(jìn)球檢測傳感器，10、光電開關(guān)接收端，11、光電開關(guān)發(fā)射端，12、光電開關(guān)光線，13、應(yīng)變片。
具體實施方式
參照圖1、圖2如下:具有跳投功能的投籃機(jī)，包括鋼架⑴、機(jī)箱(2)、跳起檢測裝置(3)、擋板(4)、推桿電機(jī)(5)、籃筐出)、LED數(shù)碼管顯示屏(7)、投幣器(8)、進(jìn)球檢測傳感器(9)、光電開關(guān)接收端(10)、光電開關(guān)發(fā)射端(11)，其特征是:當(dāng)玩家進(jìn)入跳投模式后，所述的跳起檢測裝置(3)在鋼架(I)的前側(cè)，玩家沒有跳起時，至少有一個光電開關(guān)接收端(10)接收不到光電開關(guān)發(fā)射端(11)發(fā)射的光，經(jīng)過圖6的信號處理電路向微處理器返回高電平的信號；當(dāng)玩家跳起時，光電開關(guān)接收端(10)都能接收到光電開關(guān)發(fā)射端(11)發(fā)射的光，經(jīng)過圖6的信號處理電路向微處理器返回低電平的信號。
參照圖1、圖3如下:具有跳投功能的投籃機(jī)，包括鋼架⑴、機(jī)箱(2)、跳起檢測裝置(3)、擋板(4)、推桿電機(jī)(5)、籃筐出)、LED數(shù)碼管顯示屏(7)、投幣器(8)、進(jìn)球檢測傳感器(9)、應(yīng)變片(13)，其特征是:當(dāng)玩家進(jìn)入跳投模式后，所述的跳起檢測裝置(3)在鋼架(I)的前側(cè)，玩家沒有跳起時，條鋼中間的應(yīng)變片發(fā)生形變，電阻值變大，經(jīng)過圖7的信號處理電路向微處理器返回高電平的信號；當(dāng)玩家跳起時，條鋼中間的應(yīng)變片不發(fā)生形變，電阻值減小，經(jīng)過圖7的信號處理電路向微處理器返回低電平的信號。
信號處理電路采用了集成運算放大器LM358、雙四輸入與非門74LS20和雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153。
圖5中個硬件功能具體實現(xiàn)方法:
LM358運放的Ul和U2用作放大器；U3和U4用作比較器，輸出數(shù)字量的高低電壓。
本發(fā)明方案I所用的對射型光電開關(guān)的發(fā)射端用的是紅色激光發(fā)射管，接收端用的是Icm2的硅光電池；光電池受光輸出最大電壓為0.5V，故用運放LM358中的Ul和U2將信號放大；信號經(jīng)過U3和U4后輸出標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平。雙四輸入與非門74LS20中的第一組與非門將光電開關(guān)的四路信號取與非運算，輸出即所需信號，與74LS153的6腳連接；投幣器返回的信號就是標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平，無需處理；返回信號與74LS153的5腳連接。雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153中的第一組數(shù)據(jù)選擇器用于選擇跳起檢測裝置和投幣器的信號，輸出ZA與微處理器的P3.2 口連接；10腳與GND連接，11腳與+5V連接，9腳即第二組數(shù)據(jù)選擇器輸出ZB與三極管Ql的基極連接；三極管Ql用作開關(guān)控制紅色激光發(fā)射管的導(dǎo)通與否。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器74LS153選擇跳起檢測裝置信號同時紅色激光發(fā)射管導(dǎo)通。
圖6中各硬件功能具體實現(xiàn)方法:
將應(yīng)變片2粘貼到圖3中應(yīng)變片(13)所示的位置，應(yīng)變片I固定在電路板上，通過調(diào)節(jié)電位器RMl和RM2可以調(diào)整跳起檢測裝置的靈敏度。當(dāng)應(yīng)變片2發(fā)生形變時其電阻會變大，導(dǎo)致運放LM358反相端的參考電壓升高，進(jìn)而致使運放LM358輸出低電平。此時輸出的信號是TTL電平，故圖7中運放LM358的輸出I腳與雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153的6腳連接。
圖7中各模塊的連接關(guān)系如下:
電源模塊通過+24V、+15V、+5V、GND給微處理器、傳感器模塊、顯示模塊、電機(jī)模塊供電。
傳感器模塊通過P3.2、P3.3向微處理器返回檢測信號。
微處理器通過PO 口和P2.0 P2.4控制顯示模塊要顯示的內(nèi)容，通過P2.5、P2.6控制推桿電機(jī)電源的接通與否和推桿電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，通過P1.0,1.1控制數(shù)據(jù)選擇器74LS153向微處理器返回的是跳起檢測裝置的信號還是投幣器的信號。
本發(fā)明所用的微處理器是51系列的8位單片機(jī)。
當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器選擇投幣器的返回信號時，即普通模式，與現(xiàn)有的投籃機(jī)功能保持一致；當(dāng)數(shù)據(jù)選擇器選擇跳起檢測傳感器返回的信號時，即跳投模式，此時玩家必須跳起并在上述的規(guī)定時間范圍內(nèi)投進(jìn)球投球個數(shù)才會加一，否則投球個數(shù)不變。
當(dāng)玩家在跳投模式下時，微處理器根據(jù)跳起檢測傳感器返回的信號、用戶指令以及進(jìn)球檢測傳感器返回的信號向LED數(shù)碼管發(fā)出控制信號，控制要顯示的投球個數(shù)。當(dāng)玩家投球的時間結(jié)束時，顯示投球個數(shù)的位置會顯示歷史最高記錄，不再顯示玩家當(dāng)前的進(jìn)球個數(shù)。
權(quán)利要求
1.具有跳投功能的投籃機(jī)，該投籃機(jī)包括:微處理器、跳起檢測裝置、進(jìn)球檢測傳感器、顯示裝置。其特征在于，所述跳起檢測裝置位于投籃機(jī)的前側(cè)，用于檢測玩家在投球時，是否跳起；所述進(jìn)球檢測傳感器位于投籃機(jī)的籃筐下方，用于檢測是否有籃球投進(jìn)籃筐；所述顯示裝置位于進(jìn)球檢測傳感器下方，用于顯示玩家投進(jìn)籃球的個數(shù)、投球剩余時間和歷史最高紀(jì)錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有跳投功能的投籃機(jī)，其特征在于，所述跳起檢測裝置主要由角鐵構(gòu)成的支架和3 5組對射型光電開關(guān)組成，每組光電開關(guān)的對射距離與投籃機(jī)寬度相同，相鄰兩個光電開關(guān)間的水平距離為5 11cm，豎直高度可以根據(jù)玩家的年齡或玩家選擇的難度在10 25cm內(nèi)隨意調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有跳投功能的投籃機(jī)，其特征在于，所述的跳起檢測裝置主要由角鐵、條鋼和鐵板構(gòu)成的矩形支架和電阻式應(yīng)變片組成，應(yīng)變片貼在鐵板下方條鋼的中心。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有跳投功能的投籃機(jī)，屬于一種體育休閑設(shè)備。該設(shè)備包括四部分支架、A傳感器檢測裝置、B控制電路、C執(zhí)行裝置。其中支架包括鋼架、機(jī)箱、擋板、籃筐，主要起到支撐執(zhí)行裝置的作用；A傳感器檢測裝置包括投幣器、跳起檢測傳感器、進(jìn)球檢測傳感器；B控制電路包括跳起檢測傳感器信號處理電路、微處理器、LED數(shù)碼管驅(qū)動電路、電機(jī)驅(qū)動電路；C執(zhí)行裝置包括LED數(shù)碼管、推桿電機(jī)。B控制電路與A傳感器裝置相連，B控制電路通過驅(qū)動電路與C執(zhí)行電路相連。B控制電路根據(jù)A傳感器檢測裝置返回的信號及用戶指令向C執(zhí)行裝置發(fā)出控制信號。
文檔編號A63F9/02GK103182170SQ20131008671
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者王高偉, 史智興, 司永勝, 王超然, 賈成志 申請人:王高偉