“引体向上”无线测试仪的研制与应用

张迅， 金城慧

（武汉体育学院 体育工程与信息技术学院，武汉 430079）

1 传统引体向上计数分析

引体向上是最基本的锻炼背部的方法，重点锻炼人体中的斜方肌、背阔肌和肱二头肌。不仅是《国家体育锻炼标准》中所规定的内容之一，也是发展人体局部肌肉力量的重要手段，更是学校课余体育锻炼的基本内容。近年来，我国许多省市、自治区已将引体向上列为体育中考男生考试的必考内容之一。但是通过查阅各种相关文献资料和实际考察，发现传统的引体向上计数仍是采用人工计数，这样一来不仅会在考试过程当中产生很多误判甚至错判的情况，更容易在考试中人为作弊，导致各种问题的出现。

2 引体向上无线测试系统的设计

2.1 设计理念

为了使引体向上计数更符合测试者的使用，并能最大化地满足锻炼的效果，传统的计数方法亟待改进，并使其更智能、方便、公平、公正。根据当前的模式存在的各种问题，并对体育中考男生考试中的引体向上测试实际需求，本设计应用嵌入式技术，结合单片机控制系统、信号检测系统、液晶显示系统、声光报警系统，成绩记录并打印等功能进行改进。

2.2 电子电路系统化设计

下面将对本设计应用的各个系统进行分析，如图1所示为整个系统设计的流程图。

控制系统［1］选用STC公司生产的STC89C52-8位低功耗、高性能CMOS8位微控制器，基于C语言［2］编程开发，STC89C52使用经典的MCS-51内核，在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统［3］提供高灵活、超有效的解决方案。如图2所示为单片机最小系统板。

图1 系统设计流程图

图2 单片机最小系统图

信号检测系统将作为整个系统的信号输入，采用了霍尔元件［4］和磁铁配合来产生检测信号，此检测方式简单易行，信号稳定。

声光报警系统用LED灯和蜂鸣器实现，当测试者做一个完整的引体向上时就会有声光来提示测试者和监考官，以此来避免测试系统出现意外；在计时模式下计时完毕后该系统就会发出警报。如图3所示为信号检测模块和声光报警模块。

如图4所示，液晶显示系统的设计更加人性化，液晶屏能显示出各种数据。当前，界面显示当前模式、引体向上个数、倒计时显示，这些信息将很方便地显示出受试者的测试情况，不用再人为地计数，防止人为作弊，还可以及时公布成绩，做到了公开、公平、公正的考试原则。

图3 信号检测、声光报警模块

图4 液晶显示系统

3 结语

经过了一年多的努力，完成了“引体向上”无线测试仪的研制与应用项目。经过实际测试，本设计比传统计数更加智能化，使引体向上考试项目更好、更快地进行，也非常符合“公开、公平、公正”的阳光考试原则，具有良好的推广价值。

［1］ 冯建华，赵亮.单片机应用系统设计与产品开发［M］.北京：人民邮电出版社，2004.

［2］ 谭浩强.C语言程序设计［M］.北京：清华大学出版社，1999.

［3］ 许海燕,付炎.嵌入式系统技术与应用［M］.北京：机械工业出版社，2002.

［4］ 黄继昌，徐巧鱼，张海贵.传感器工作原理及应用实例［M］.北京：人民邮电出版社，1998.