[发明专利]基于555定时器的竞走违规检测电路

说明书

所属技术领域

本发明涉及基于555定时器的竞走违规检测电路。

背景技术

竞走是我国在世界大赛中具有很强竞争力的田径项目之一。竞走运动自产生和发展以来，伴随着世界各国的教练员、运动员和科研人员付出的辛勤劳动和刻苦钻研，在规则的严谨、判罚的公正、技术的合理、识别的精细方面,一步步地向着更加科学、更加精尖的方向蓬勃的发展。普通走和竞走的动作结构相同，都是由单脚支撑和双脚支撑交替反复进行。但竞走有它的特点，骨盆前后转动大，腰部有一定的扭动，两臂摆动，脚触地时腿充分伸直步幅大，频率高，前进速度快。竞走有两个核心规则：一个竞走运动员必须始终保持至少有一只脚与地面接触；从前进脚落地的一刻起直到腿部达到垂直的姿势，腿部必须保持直线，膝盖不能弯曲。

在实际训练、比赛中队员有犯规嫌疑就会被警告，没有什么可靠的依据，运动员如果满足竞走定义，有犯规嫌疑，就被裁判警告并罚下场，这样有时就会对有些运动员不公平。

发明内容

为解决上述问题，本发明设计了基于555定时器的竞走违规检测电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于555定时器的竞走违规检测电路由红外发射电路，接收发声模块电路和计数显示模块

电路组成。

所述红外发射电路，电路中红外发光二极管，采用的是砷化钾红外发光二极管LD274，其属于光角发光二极管，光角是指其管芯制作的发射锥体（抛物面）的角度较大，角度小于160º。其截止电压为4V，导通电流为30mA，t=10us内允许的冲击电流为2.5A，损耗210uw，损耗极小。

所述接收发声模块电路，红外接收元件采用里一种现在常用的一体化红外接收头（JST）来接收红外发射模块所发射的红外信号，一体化红外接收头（JST）在电视遥控器中应用最广泛，内置有前置放大、限幅放大、检波、稳压等电路，红外电路发射的信号，经（JST）处理后，输出脉冲信号，再经R2、VD1的控制，通过555时基电路的调制，最后由555时基电路的3脚输出放大的脉冲信号经运算放大器VT2放大后，在CP输出并在蜂鸣器上发出声音。

所述计数显示模块电路，该电路采用显示组件CL002(内部无计数器)和同步加计数器CC4518组成，CC4518接成3位串行BCD码计数器，在脉冲信号CP作用下进行十进制计数。

本发明的有益效果是，基于555定时器的竞走违规检测电路能有效地针对竞走过程中双脚离地犯规进行检测，如果运动员双脚同时离地犯规红外线检测仪就能检测到，同时计数器计数一次，蜂鸣器也发出声音提示运动员犯规。该电路能一定程度上减少教练误判的行为，无论是对竞走队员还是教练都提供一定的依据。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是红外线发射电路图。

图2是红外线接收和检测器电路图。

图3是十进制计数显示电路图。

具体实施方式

在图1中，红外线属于不可见光，与一般的可见光线不一样，其电磁波长在 950nm 范围内，广泛应用于遥控和传输设备上。电路中红外发光二极管，采用的是砷化钾红外发光二极管LD274，其属于光角发光二极管，光角是指其管芯制作的发射锥体（抛物面）的角度较大，角度小于160º。其截止电压为4V，导通电流为30mA，t=10us内允许的冲击电流为2.5A，损耗210uw，损耗极小。由于在竞走过程中，两脚不能同时离地，主要辨别的是脚掌，所以发射电路的开关按钮装在鞋掌部分，发射电路的其他部分安装在鞋面上，当把开关 DR 按下，电容器 C1 和 555时基电路组成振荡电路，其峰值电流可达 1A，持续时间可达 0.1s。这个电路时间延迟只有0.5ms，也就是说该电路有足够的时间判断出队员是否违规。

在图2中，采用的红外接收器具有很高的接收灵敏度，其接收红外线波长近为900nm，超过人体的热释红外线的波长。红外接收元件采用里一种现在常用的一体化红外接收头（JST）来接收红外发射模块所发射的红外信号，一体化红外接收头（JST）在电视遥控器中应用最广泛，内置有前置放大、限幅放大、检波、稳压等电路，红外电路发射的信号，经（JST）处理后，输出脉冲信号，再经R2、VD1的控制，通过555时基电路的调制，最后由555时基电路的3脚输出放大的脉冲信号经运算放大器VT2放大后，在CP输出并在蜂鸣器上发出声音。

在图3中，该电路采用显示组件CL002(内部无计数器)和同步加计数器CC4518组成，CC4518接成3位串行BCD码计数器，在脉冲信号CP作用下进行十进制计数。