[实用新型]基于Zigbee网络的田径比赛计时评分系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种体育运动装置，尤其是一种用于田径比赛的无线计时系统，具体地说是一种基于Zigbee网络+红外传感的田径比赛计时仪器。

背景技术

   目前国内，体育事业吸引着越来越多的观众。大到国际赛场，小到中小学举行的各项运动会，参与者众多。人们的生产生活及身体健康都得到有益的提升。但是每场赛事的举办需要大量的人力物力，比如志愿者、裁判员及各种运动装备。另外，运动员、教练员以及观众对于各项赛事的比赛成绩都有极大的关注度，赛事的任何一个信息甚至都会成为新闻报道的对象。由于存在各种不确定因素，在各项运动项目中必然会存在一定的错判、误判。随着科技的发展并逐渐渗入各项体育赛事，赛事的公平公正性得到了一定的实现。

对于运动项目中的田径运动，人们的关度注最高的是运动员成绩。而传统的计时方式是由发令员操作发令枪，枪响运动员进入比赛。多位裁判员位于终点处对自己负责的运动员目标进行计时。当裁判员负责运动员的数目较多时，时间上会出现计时差错；另外由于场地变换、项目变换(比如一百米变为二百米)等随机因素存在，使用有线网络进行评分将会存在劣势，如铺设线路困难，如需要更多的服务人员等缺点，因此设计一种无线田径比赛计时系统是促使田径比赛发展、提升田径比赛公平公正性的迫切需求。

发明内容

本实用新型的目的是针对传统的田径赛场比赛计时工作主要依靠人工进行计时，存在统计分数复杂、人力资源需求大、评分准确性存在差错的问题，设计一种能对多个运动员不同时间到达终点的自动无线计时器，它能自动判断出运动员比赛名次，将结果在液晶屏上显示或采用纸制文件打印输出，方便现场公布比赛成绩。

    为达到上述目的，本实用新型的技术方案为基于Zigbee协议的无线计时系统，包含一个红外射线发生器、一个Zigbee无线网络协调器，多个无线计时传感节点、一个网关和一台PC机。

本实用新型的技术方案是：一种基于Zigbee网络的田径比赛计时评分系统，主要由计时模块（计时节点模块）、网络协调器模块、网关、电脑终端（PC机）及红外射线发生器模块组成，所述红外射线发生器模块通过红外线检测计时模块，计时模块通过Zigbee无线网络与网络协调器模块相连，网络协调器模块通过Zigbee无线网络、网关与电脑终端相连。

所述的田径比赛计时评分系统，优选的方案是，所述的计时模块是由CC2530单片机构成的无线传感计时模块。更加优选的是，所述计时模块上具有红外射线探头，此模块根据红外射线的检测来关闭运行员比赛计时，并将比赛数据上传到网络协调器模块。

所述的田径比赛计时评分系统，优选的方案是，所述的网络协调器模块是由CC2530单片机构成的协调器模块。更加优选的是，所述的网络协调器模块实现网络的初始化及路由工作，建立星形网络结构，并负责将计时模块上传的数据传输到网关。

所述的田径比赛计时评分系统，优选的方案是，所述的网关是MPS430芯片。更加优选的是，所述的网关完成Zigbee协议与TCP/IP协议数据的转换，将计时数据传送到电脑终端进行处理。

本实用新型的工作流程是：当运动员站在起跑线时，每人分配一块带有红外传感头的Zigbee终端节点计时器（计时模块）。当裁判员发布起跑指令时，打响指令枪并用一块Zigbee传感节点模块将所有运动员腕上的计时器唤醒，此时运动员腕上计时器开始计时。运动员距比赛结束还有一圈结束时，在终点线处打开红外射线发生器。当任何一位运动员到达终点线后，腕部的传感计时节点将会直接感应到红外射线，触发中断关闭节点计时器。此时由计时器传感节点把每个运动员运动时间通过路由器上传到网关。最终由网关把Zigbee协议数据转换成TCP/IP协议数据发送给PC机，在电脑端显示给比赛组织人员，并可直接打印输出比赛成绩。

本实用新型采用的计时方式实用高效，技术领先，使计时更准确、更公平，大大节约人力成本，有效防止作弊，操作简单，性能稳定。裁判或训练组织可以通过PC终端软件实时精确地检测到每个运动员的比赛成绩，以供随时查询、打印公布成绩。

本实用新型采用的Zigbee通信模块具有自动组网和路由功能。Zigbee无线传感节点只需进入Zigbee无线网状网络覆盖的有效区域内，依靠网络中的路由路径完成对网络中各个传感节点的计时时间的无线采集。