智能篮球架

■湖南省南县第一中学 杨天硕

篮球是集健身、竞技和娱乐为一体的运动项目，深受人们的喜爱。篮圈上悬挂的球网有助于裁判、观众判断是否进球。现有的篮球架在安装、更换球网时比较麻烦，由于风吹日晒，球网极易脱落、损坏，需要经常维护、更换，为图方便，许多篮圈上甚至没有安装球网。

能不能利用光电传感设备来代替球网，用以判断是否进球，并让其也适合老人、小孩练习？

一、市场调查

投篮机是仿照篮球运动衍生出来的一种投篮游戏机。投进游戏币即触发游戏，在限定时间内，玩家需投中所要晋级的分数才可继续游戏。但这种游戏机只能进行投篮训练。

不同的学校篮球架篮圈距地面的高度不同，高中标准的篮圈距离地面3.05 米，初中的距离地面2.70 米，小学的距离地面2.35 米。

目前，市面上已有的可升降篮球架为机械式，需用扳手等工具在多人配合下才能完成调节。

二、设计思路

智能篮球架用光电传感设备代替篮球网，能精准判断是否进球。用计数器显示实时进球数，并控制篮板的升降，方便老人、小孩练习。

三、研制过程

智能篮球架有两个光电传感设备，一个在篮圈上面，一个在篮圈下面20 厘米处（标准篮球的直径是24.6 厘米，篮圈距篮板底边20 厘米），用来判断是否进球。

两个传感器的信号进入检测电路时，必须先检测到篮圈上面的传感器传入的信号后，再检测到篮圈下面的传感器传入的信号，才会将信号送入下一级。单一的信号不会触发检测电路工作，以防止篮球只经过一个光电传感器而未进球触发检测电路工作，或者篮球从篮圈下方进入而触发检测电路工作的情况出现。篮圈下面的传感器下还有一个针孔摄像头，用来判断球员是否犯规。

以上信号通过检测电路后被送入篮球架底座的插座处，插座处的信号分为两路输出，一路可接入比赛用电脑，也可接入显示器，显示器可放在计分裁判处，或挂在篮球架支架上，让球员和观众都可看到。另一路则接入计数器进行计数，计数器有两路信号输入，由传感器输入的信号每次计2 分，另一路设计为人工输入，每次1 分，可加、可减，加分用于远投的3 分球，减分用于罚球投篮。

我还将篮球架底座改为液压装置，调节时，只需脚踩液压机，立柱和后拉力杆就会同时升降，这样能保证篮板处于竖直状态。通过高度线判断篮圈距地面的高度，最高为标准高度，即3.05 米，最低为小学生训练与比赛时用的高度，即2.35 米，让不同的人群都能进行篮球训练。

四、创新点

智能篮球架在传统的篮球架上添加了光电传感器、摄像头、显示器等，实现智能判断是否进球、智能与人工遥控结合计分。同时又将底座改为液压装置，实现主体立柱和后拉力杆同时升降，使传统的篮球架由只适应单一人群的训练与比赛转向适应各类人群，扩大其应用范围，使篮球运动更加大众化。

图2 侧视图

图3 电路方框图