基于STC89單片機的網球報警系統

曾憲敏 余芳玲

項目基金：安徽省大學生創新創業計劃項目資助（201910379037）

摘要：國家為了加強國民的身體素質，開展了很多老少皆宜的運動。網球也應運而生。因它不僅能鍛煉身體，還可以豐富生活，增強情感交流?，F如今對網球犯規的評判還是依靠裁判員的裁定，在一定程度上對比賽的公平原則進行影響。針對這一問題，本文提出一套基于STC89單片機設計的網球犯規報警系統。本系統以單片機為核心，結合傳感器和報警器設計而成。用傳感器感應網球的運動進行信號輸入，用報警器進行信號輸出。在一定程度上解決了傳統判斷方式的缺點。

關鍵詞：單片機;網球比賽;傳感器

中圖分類號：TS952.3;TP368.1?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）11-0034-01

1 網球的發展

網球運動不僅呈現優美的體態，還可以增強心理素質。隨著國家強調增加全民身體素質，網球運動越來越被大眾所熟知。在運動上，參與者可以體驗參與網球這種交互式運動的樂趣，揮灑熱情;在性格上，可以調整自己的心理狀態，增加自己心理承受能力。在世界上，網球運動被稱為紳士運動，是因為網球的規則和禮儀跟其他運動相比會更加重視。交互式的網球運動體現出對彼此的尊重。

2 單片機

本設計采用STC89C52RC單片機，STC89C52RC是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字節系統可編程Flash存儲器。STC89C52 可降至0Hz 靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。作為設計的主控核心，會把從傳感器接收到的信號進行加工處理變成電信號輸出給報警器，從而達到犯規報警的作用。對單片機進行操作會運用到Java語言，可以使傳感器傳入進來的數據被處理，然后按照我們所設置的規則從而進一步操作。也結合了網球場，對與網球場有關的數據和規則進行實時記錄，還可以進行室內和室外進行分析。其中還與數據庫進行連接，用于保存相關數據，還需要對感應器感應到網球超出或者沒過網線的時候進行相應的判斷。

3 傳感器

此次設計采用mt5100微波探測模塊。它的特點是低頻率輸出功能，輸出與移動速度對應的頻率脈沖方便二次識別開發;靈敏度設定端口，可外接點位器或在背面直接焊接固定電阻設定模塊靈敏度。同時，此款產品是以MS601、MS701為傳感核心的微波探測電路，內置識別控制軟件。實現對微波信號的分析處理以及輸出硬件控制需要的信號。還采用MS601/701供電電路為微波傳感模塊提供脈沖供電電源，以降低功耗延長傳感模塊壽命，供電脈沖的頻率和電流由MCU控制。模塊接通電源后，延時30秒進入工作狀態。有物體在感應區域內移動，D-OUT端輸出高電平（5V），高電平持續時間為3秒，3秒鐘后，D-OUT端變為低電平，低電平保持3秒，然后模塊再次進入探測狀態?？梢栽谀KG1和G2端連接一個10K的可調電阻調整感應靈敏度。也可以在電路板背面R位置焊接一個0603封裝的電阻設定模塊的靈敏度。F-OUT端輸出的是MS601或MS701傳感模塊的原始信號經過反打整形后的信號，輸出的脈沖頻率和物體的運動速度相對應，然后將這個信號輸入給單片機。SLEEP端可以控制模塊進入低功耗狀態，高電平有效，也可以將這個端口作為模塊的使能/禁止端口來使用。

4 市場分析

4.1市場規模、市場結構與劃分。由于當今中國還沒有建立足夠規模的網球犯規后臺報警系統。面對如此境況，這是一個機遇也是一個挑戰。在網球比賽中，裁判員坐在與網線齊平的高凳子上，精神高度集中，對比賽場上的球進行來回的追蹤，這個過程很容易疲勞。但網球的耗時還是長的。這無疑加劇了裁判員的工作。我們所設計的系統不僅僅給裁判員減輕了工作，還對比賽的公平公正做出了極大貢獻。但是第一次出現這種機器出聲裝置，會讓人不信服。會懷疑會不會有人做手腳，產生虛假消息，沒有極大的說服力。很多人會擔心，我們設計的網球后臺報警系統會不會在現場很多的聲音下被淹沒。遇到再室外的場地突發特殊情況，會不會承受不住。如遭受雨天、雷電等會不會因此而運行不了。如果被人突然踩一腳，會不會感應器不能工作。會不會不能很好的追蹤和反應本系統給出正確的報警聲音。網球比賽不僅是青年組，還涉及少年組和老年組。針對他們的現場，本系統是否還會運轉如常。由此產生的一系列問題是本項目所面臨的挑戰。

4.2產品消費群體。產品消費群體主要是大型的專業的網球俱樂部、在有網球訓練項目的學校、與網球有關的教育機構等。他們相對于其他人群更能接受這種報警系統帶來的便利。更好的糾正在網球場上的錯誤，鍛煉自己的技能，為網球比賽做準備。也能更好的加強自己的身體素質。隨著社會的發展，壓力的增加。大多數人缺乏鍛煉，身體機能的退化，對各方面的反應能力的遲緩，都會造成在網球比賽中動作的不標準，失分的情況屢次出現。本系統更好的展現了這方面的優點?，F如今的小朋友，也隨著知識面的拓寬，眼界的開闊，對事物的了解越來越多，也喜歡上了網球這項優雅的工作。也開始了網球鍛煉。小朋友是未來的希望。需要標準，規范的體質來進行相應的訓練。本系統會給出很好方案，讓小朋友會愛上網球比賽，更加喜歡網球的鍛煉。

5 總結

本文對網球犯規報警系統進行合理化設計，在選擇相關元件時兼顧經濟實惠，實現當網球觸線時，發出警告的聲音。

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