這是一種測量運動員在跑步過程中瞬時速度的智能硬件。它使用無線射頻（2.4G免授權如24L01）收發機將運動員瞬時速度，姿態，環境狀態實時傳輸給主機，能夠同時測量1-20名運動員的運動狀態，并通過串口將主機中儲存的信息發送給電腦，能夠實時顯示各運動員的運動狀態，分析各運動員的運動狀態。

                                                 ——摘要

裝置要求

1.測量運動員瞬時速度是通過三軸加速度傳感器采集3軸方向加速度，通過一定的算法，得到運動方向速度。

2.配置在運動員腰部的測速裝置（從機）既可以將測量的速度，姿態，環境狀態分時分段傳遞給主控制機，也可以傳送給配置在運動員手腕的接收機，顯示相關參數，起到提醒的作用。

3.主機負責給各個測速裝置編碼，規定相應的通信協議，自動識別新添入/移除的測速裝置，能夠在一定時間內將從機發送的數據儲存并可以通過串口發送給電腦。

4.電腦上串口程序可以將收集的數據制表或畫圖，并可以通過相應的算法得到各運動員運動狀態，以供教練分析參考。

目前，運動員測速采用的是激光，攝影，多普勒雷達測速，光電管分段測速。激光測速只能運用于直線測量，測量距離有限，很容易受環境影響。攝影測速成本高，測量結果不實時，運營成本大。多普勒雷達雖然性價比高，但對于多人分時分段測量有些困難。光電管測量雖然成本高，但實際測量中需要擺放大量基站，占用跑道空間，且精度也不是很高，費時費力，不適用在非訓練場地適用。

本測速裝置結構簡單，成本相對低廉，可以再一般運動場地適用。精度不如攝影，激光測速，但在日常訓練中有著一個輔導校正作用。有很大的市場需求。

裝置說明

1結構圖

注：測速裝置含運動員手腕顯示器

              z

                    (gx,gy,gz)

                            y

       X

測速原理圖：

7.jpg (5.11 KB, 下載次數: 84)

下載附件

2016-3-30 23:40 上傳

通過對三軸加速度積分就可以得到速度，通過與測速表校正，可以得到實際測速與內部三軸加速度測速之間的關系，進而可以分段測速。

3無線協議

目前市場上無線通信主要有藍牙，WiFi，ZigBee，GPRS,2.4G射頻.藍牙功耗大，通信距離短。WiFi成本高，且只適合在有局域網的環境下使用，不適合在操場野外等環境下使用。ZigBee功耗低，可以進行組網，但其協議并未開放，市場還沒開拓，開發有一定難度。GPRS可以在大部分區域內使用，但需要交納相應的流量費，并不經濟。而2.4G射頻運用在無線鍵盤，鼠標，遙控飛機，適合低成本短距離通信，且可以通過添加外置天線實現1-3km無線通信。

因為無線傳輸裝置只需要傳輸運動員基本運動參數，故不需要太大儲存空間，主機需要一張sd卡或u盤儲存信息。基于ZigBee通信原理，測試開始時，主機需要向從機發送同步信號，設定此時各從機的定時時間與主機的一致，主機給每個從機匹配一定的序號，從機按序號分時段傳輸信息，這樣保證主機不會在同時受到幾條信息而無法處理。每個從機按API格式給主機發送信息，保證信息的完整與不掉包。主機將接收后的信息經過處理后按照一定的格式發送給電腦串口。

4     PC串口程序

      由于儲存的信息查看不便，我們需要將其顯示在電腦上。電腦上的串口程序將主機接受的信息按照約定的編碼格式解碼到電腦上，用圖表的方式顯示出來，也可以根據一定的經驗公式，求出每個運動員的實際成績，以供參考。