基于无线数据传输的游泳计时系统设计

发布时间：2017-10-17 14:16

  本文关键词：基于无线数据传输的游泳计时系统设计

  更多相关文章： 无线秒表 无线数据传输 STM32 精确性 可靠性

【摘要】：近年来,体育运动的蓬勃发展令竞速理念愈加的深入人心。突破人类的极限逐渐成为人们的焦点。奥运会的发展史就是鉴证人类突破自身极限的发展史,而见证人类突破自身极限的是计时器的发展。计时系统在竞速类的赛事中起着至关重要的作用,每一个激动人心的成绩,都是以时间数据的形式展现在世人眼中。然而在这个关键环节,中国还没有得到国际承认的计时系统。国内的场馆大部分使用传统人工方式或者引进国外的先进设备进行计时工作。但是传统方式不仅在精确性方面达不到高标准要求,还会耗费大量人力,而引进国外品牌会大大提高基础预算,大部分场馆承受不起。2008年的北京奥运会也是使用的欧米茄提供计时服务,因此自主研发一款可以得到国际认证的计时系统,是增强我国体育实力非常重要的一环。国内企业和相关科研机构正在这一领域开展技术研究。针对我国体育计时系统现状,提出了一种无线计时系统的设计方案,该设计可应用于游泳类、径赛、船类等项目的备用计时。而在计时过程中存在很多不可预测的因素,计时的准确性不能依赖于唯一的计时设备,在游泳比赛中每个泳道通常会有两块或两块以上的备用秒表,一是提供备份成绩,二是可以对多个成绩取均值,使最后的计时成绩更加有说服力。秒表过多就造成了数据的庞杂,设计中,秒表采用无线传输的方式,保证数据的条理性和实时性数据记录和处理。在计时单元电路的晶振器件优选中,设计了一套晶振检测仪器,可以确保每个无线秒表外源晶振的精确和稳定,进而保证计时的稳定。计时系统中的无线秒表采用半自动工作方式,可以有手动计时也可以由上位机发送指令自动计时,并且可以将成绩自动发送至上位机。系统包括无线秒表、通讯控制器、数据采集处理中心三部分。无线秒表负责计时;通讯控制器充当系统沟通的“桥梁”,是数据的中转站;数据采集处理中心通过通讯控制器完成数据传输,负责发送指令和接收数据,并完成计时数据的实时处理。无线秒表以32位单片机STM32F103RBT6为核心,设计了计时电路、锂电池充电器控制电路、OLED显示电路、Flash存储电路、433MHz无线模块SRWF-1E80。数据采集处理端设置PC机软件,连接一个通讯控制器,通讯控制器内设有一个大功率SRWF-508无线模块,可以接收20个以上下位机数据。经过实验测试,设计的计时系统可以实时接收数据,计时精确、操作简单、性能可靠,应用前景非常广阔。
【关键词】：无线秒表 无线数据传输 STM32 精确性 可靠性
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH714.8
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-11
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.3 设计需求及研究目标9
• 1.4 论文主要内容和安排9-11
• 第2章 游泳计时系统分析11-14
• 2.1 人工计时和自动计时系统11
• 2.2 游泳计时系统简介11
• 2.3 游泳计时系统基本功能和流程11-14
• 第3章 计时系统硬件设计14-32
• 3.1 系统总体设计14
• 3.2 秒表硬件设计14-28
• 3.2.1 主控芯片15-17
• 3.2.2 计时电路17-19
• 3.2.3 电源供电电路19-22
• 3.2.4 存储电路22-24
• 3.2.5 无线模块电路24-25
• 3.2.6 显示模块电路25-26
• 3.2.7 信息输入电路26-27
• 3.2.8 温度采集模块27-28
• 3.3 秒表系统PCB以及电路板设计28
• 3.4 通讯控制器设计28-32
• 3.4.1 电源供电电路设计29
• 3.4.2 串口电路29-30
• 3.4.3 无线模块接口电路30-31
• 3.4.4 通讯控制器电路板设计31-32
• 第4章 系统软件设计32-41
• 4.1 下位机软件设计32-40
• 4.1.1 主程序流程图32-34
• 4.1.2 系统初始化34-35
• 4.1.3 计时软件设计35-36
• 4.1.4 数据发送、接收软件设计36-39
• 4.1.5 信息输入和输出软件设计39-40
• 4.2 上位机软件设计40-41
• 第5章 测试与实验41-45
• 5.1 充电与低功耗测试41-42
• 5.1.1 秒表充电,待机时间测试41
• 5.1.2 秒表各模块消耗电流测试41-42
• 5.2 通讯距离与丢包率测试42-43
• 5.3 秒表通讯测试43-44
• 5.4 秒表计时数据传输测试44-45
• 第6章 总结与展望45-47
• 6.1 本文总结45-46
• 6.2 前景与展望46-47
• 参考文献47-50
• 在读期间发表的学术论文及研究成果50-51
• 致谢51

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨唐治;;电网统一计时系统及新型计时装置的设想[J];电力建设;1992年09期

2 王济浩;一种高可靠性的子母钟计时系统[J];电子技术;1994年04期

3 戴巍;霍振杰;;电子计时系统时钟控制[J];科技资讯;2008年10期

4 周怡君;王建;;智能车计时系统的设计与实现[J];机械制造与自动化;2009年03期

5 陈山青;;基于PLC的学校运动会短跑计时系统[J];电气时代;2010年11期

6 兴力;;F1赛计时系统[J];汽车知识;2003年10期

7 姜帅;郭雅芳;胡亮;;基于黑白线阵CCD的终点计时系统设计[J];硅谷;2010年18期

8 徐成涛;吴冠豪;郑睿童;;脉冲式激光测距仪计时系统设计与实现[J];自动化仪表;2012年05期

9 邓本再;李平均;李祖健;;单片机举重裁判及计时系统[J];湘潭机电高等专科学校学报;1994年02期

10 钱威;雅典现在时! ——最新奥运会纪念腕表[J];钟表;2004年04期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 伍学珍;岑斌;;无线数传的计分计时系统[A];2005中国通信集成电路技术与应用研讨会论文集[C];2005年

2 梁方勇;宋杨;侯德明;陈磊;;定向运动大容量指纹电子计时系统以及注册系统[A];首届全国学校定向运动学术论坛论文选集[C];2008年

3 何平安;余梅霜;沈伯忠;王源仁;;基于彩色线阵CCD的终点计时判读系统[A];2007年全国第十六届十三省（市）光学学术会议论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 南宁 伍学珍 岑斌;无线数传计分计时系统的设计[N];电子报;2006年

2 记者 刘浏 沈伟;计时系统安好前 学车费不上调[N];成都日报;2006年

3 陈涛 薛雁歌;空中猎鹰钻科研[N];科技日报;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 穆星;基于无线数据传输的游泳计时系统设计[D];曲阜师范大学;2016年

2 许峰;彩色CCD径赛计时系统研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

3 祝建平;竞时自动计圈及计时系统研究设计[D];清华大学;2005年

，

本文编号：1049293