基于STC89单片机的网球报警系统

曾宪敏 余芳玲

项目基金：安徽省大学生创新创业计划项目资助（201910379037）

摘要：国家为了加强国民的身体素质，开展了很多老少皆宜的运动。网球也应运而生。因它不仅能锻炼身体，还可以丰富生活，增强情感交流。现如今对网球犯规的评判还是依靠裁判员的裁定，在一定程度上对比赛的公平原则进行影响。针对这一问题，本文提出一套基于STC89单片机设计的网球犯规报警系统。本系统以单片机为核心，结合传感器和报警器设计而成。用传感器感应网球的运动进行信号输入，用报警器进行信号输出。在一定程度上解决了传统判断方式的缺点。

关键词：单片机;网球比赛;传感器

中图分类号：TS952.3;TP368.1   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）11-0034-01

1 网球的发展

网球运动不仅呈现优美的体态，还可以增强心理素质。随着国家强调增加全民身体素质，网球运动越来越被大众所熟知。在运动上，参与者可以体验参与网球这种交互式运动的乐趣，挥洒热情;在性格上，可以调整自己的心理状态，增加自己心理承受能力。在世界上，网球运动被称为绅士运动，是因为网球的规则和礼仪跟其他运动相比会更加重视。交互式的网球运动体现出对彼此的尊重。

2 单片机

本设计采用STC89C52RC单片机，STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。作为设计的主控核心，会把从传感器接收到的信号进行加工处理变成电信号输出给报警器，从而达到犯规报警的作用。对单片机进行操作会运用到Java语言，可以使传感器传入进来的数据被处理，然后按照我们所设置的规则从而进一步操作。也结合了网球场，对与网球场有关的数据和规则进行实时记录，还可以进行室内和室外进行分析。其中还与数据库进行连接，用于保存相关数据，还需要对感应器感应到网球超出或者没过网线的时候进行相应的判断。

3 传感器

此次设计采用mt5100微波探测模块。它的特点是低频率输出功能，输出与移动速度对应的频率脉冲方便二次识别开发;灵敏度设定端口，可外接点位器或在背面直接焊接固定电阻设定模块灵敏度。同时，此款产品是以MS601、MS701为传感核心的微波探测电路，内置识别控制软件。实现对微波信号的分析处理以及输出硬件控制需要的信号。还采用MS601/701供电电路为微波传感模块提供脉冲供电电源，以降低功耗延长传感模块寿命，供电脉冲的频率和电流由MCU控制。模块接通电源后，延时30秒进入工作状态。有物体在感应区域内移动，D-OUT端输出高电平（5V），高电平持续时间为3秒，3秒钟后，D-OUT端变为低电平，低电平保持3秒，然后模块再次进入探测状态。可以在模块G1和G2端连接一个10K的可调电阻调整感应灵敏度。也可以在电路板背面R位置焊接一个0603封装的电阻设定模块的灵敏度。F-OUT端输出的是MS601或MS701传感模块的原始信号经过反打整形后的信号，输出的脉冲频率和物体的运动速度相对应，然后将这个信号输入给单片机。SLEEP端可以控制模块进入低功耗状态，高电平有效，也可以将这个端口作为模块的使能/禁止端口来使用。

4 市场分析

4.1市场规模、市场结构与划分。由于当今中国还没有建立足够规模的网球犯规后台报警系统。面对如此境况，这是一个机遇也是一个挑战。在网球比赛中，裁判员坐在与网线齐平的高凳子上，精神高度集中，对比赛场上的球进行来回的追踪，这个过程很容易疲劳。但网球的耗时还是长的。这无疑加剧了裁判员的工作。我们所设计的系统不仅仅给裁判员减轻了工作，还对比赛的公平公正做出了极大贡献。但是第一次出现这种机器出声装置，会让人不信服。会怀疑会不会有人做手脚，产生虚假消息，没有极大的说服力。很多人会担心，我们设计的网球后台报警系统会不会在现场很多的声音下被淹没。遇到再室外的场地突发特殊情况，会不会承受不住。如遭受雨天、雷电等会不会因此而运行不了。如果被人突然踩一脚，会不会感应器不能工作。会不会不能很好的追踪和反应本系统给出正确的报警声音。网球比赛不仅是青年组，还涉及少年组和老年组。针对他们的现场，本系统是否还会运转如常。由此产生的一系列问题是本项目所面临的挑战。

4.2产品消费群体。产品消费群体主要是大型的专业的网球俱乐部、在有网球训练项目的学校、与网球有关的教育机构等。他们相对于其他人群更能接受这种报警系统带来的便利。更好的纠正在网球场上的错误，锻炼自己的技能，为网球比赛做准备。也能更好的加强自己的身体素质。随着社会的发展，压力的增加。大多数人缺乏锻炼，身体机能的退化，对各方面的反应能力的迟缓，都会造成在网球比赛中动作的不标准，失分的情况屡次出现。本系统更好的展现了这方面的优点。現如今的小朋友，也随着知识面的拓宽，眼界的开阔，对事物的了解越来越多，也喜欢上了网球这项优雅的工作。也开始了网球锻炼。小朋友是未来的希望。需要标准，规范的体质来进行相应的训练。本系统会给出很好方案，让小朋友会爱上网球比赛，更加喜欢网球的锻炼。

5 总结

本文对网球犯规报警系统进行合理化设计，在选择相关元件时兼顾经济实惠，实现当网球触线时，发出警告的声音。

参考文献：

[1]李萌.基于STC89C52的篮球比赛计时计分器设计与实现[J].计算机测量与控制，2020，28（07）：260-264.

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[3]张伟岗，王佳航，付家珂.基于单片机的儿童反锁汽车内报警器设计[J].时代汽车，2019（15）：93-94.