体育径赛自动记圈仪无线网络及显示系统设计

论文摘要

体育比赛中,有许多项目是在运动场内进行比赛,这样就需要记录运动员的剩余圈数,目前都是采用人工记圈的方式,这样既容易出错又耗费了大量人力。因此非人工的记圈方式就被提出来取代人工记圈的方式,但是由于径赛场范围大,实现自动记圈一直是科技人员研究的一个难题。在系统设计中将无线射频技术（RFID）应用于体育径赛自动记圈仪中,对运动员的信息进行采集与传输,使用大屏幕LED点阵屏作为整个系统的显示部分,用于显示运动员的剩余圈数,主要从以下几个方面进行讨论:1.采用无线射频技术（RFID）,通过标签及读卡器的应用,对运动员的信息进行采集,使用FC-201/SA数传模块将采集到的运动员信息传送到上位机进行处理。2.为了保证上位机接收到的信息完整无误,解决无线通信中存在数据碰撞以及数据丢失的问题,引入了ALOHA防碰撞算法以及CRC冗余校验方法。3.选取LED点阵作为体育径赛自动记圈系统的显示系统,通过分析8*8点阵单元的内部结构及工作原理确定了制作大屏幕的设计方案。4介绍了点阵屏显示系统的硬件以及软件设计,阐述了各个模块的结构以及功能,基本上满足了记圈仪系统的要求。5.调试结果与预期目标一致,能够通过键盘操作实现显示屏的置数与加减数,正确显示运动员的剩余圈数。系统目前已经基本完成,但是还需要进一步完善,实现显示系统的自动控制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 体育径赛自动记圈系统的发展
• 1-1-1 体育径赛自动记圈系统的发展现状
• 1-1-2 体育径赛自动记圈系统的发展趋势
• §1-2 体育径赛自动记圈仪系统的设计及目标
• §1-3 本课题研究的内容及创新点
• 第二章 无线网络设计
• §2-1 无线网络总体方案
• 2-1-1 无线网络的组成
• 2-1-2 无线网络各模块的特性以及功能
• §2-2 无线网络通信协议
• 2-2-1 通信协议的形式
• 2-2-2 无线网络通信的上下行指令
• §2-3 无线通信中的防碰撞原理及校验
• 2-3-1 射频防碰撞原理
• 2-3-2 CRC冗余校验
• §2-4 本章小结
• 第三章 LED点阵屏原理
• §3-1 总体思路及设计方案
• §3-2 LED点阵屏
• 3-2-1 LED显示屏的研究背景及意义
• 3-2-2 点阵屏结构及原理
• 3-2-3 点阵屏的驱动方式
• §3-3 本章小结
• 第四章 显示系统设计
• §4-1 硬件电路设计
• 4-1-1 AT89C51 最小系统组成
• 4-1-2 点阵屏的行驱动
• 4-1-3 点阵屏的列驱动
• 4-1-4 4*4 键盘控制电路
• 4-1-5 点阵屏与上位机通信
• 4-1-6 系统电源设计
• §4-2 系统软件设计
• 4-2-1 4*4 键盘工作原理
• 4-2-2 矩阵式键盘扫描程序
• 4-2-3 点阵屏显示系统程序流程
• 4-2-4 点阵屏字模提取
• §4-3 本章小结
• 第五章 电路板的制作
• §5-1 Protel 99 SE介绍
• §5-2 电路原理图设计
• 5-2-1 电路原理图的设计流程
• 5-2-2 元件库的装载
• 5-2-3 电气规则检查
• 5-2-4 网络表的生成
• 5-2-5 报表的生成
• §5-3 印刷板的制作
• 5-3-1 印刷电路板制作流程
• 5-3-2 元器件的封装
• 5-3-3 网络表的装入
• 5-3-4 电路板布线及覆铜
• §5-4 调试结果
• §5-5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 致谢