專利名稱：紅外編碼遙控舉重裁判器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于體育裁判器，尤其涉及一種紅外編碼遙控舉重裁判器。
體育事業(yè)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展密切相關(guān)，現(xiàn)代化手段在體育領(lǐng)域中的應(yīng)用將標(biāo)志著體育事業(yè)的發(fā)展水平達(dá)到一個(gè)新的階段。目前，我國(guó)無(wú)論在體育比賽、訓(xùn)練，教學(xué)，還是在體育場(chǎng)，館的設(shè)備要求上，正朝著現(xiàn)代化、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)展，尤其是器材和場(chǎng)、館設(shè)備的現(xiàn)代化已成為有關(guān)人員關(guān)注的問(wèn)題，另外對(duì)于某些體育比賽項(xiàng)目的裁判器的先進(jìn)性、科學(xué)性、實(shí)用性的要求顯的更為突出。近年來(lái)，舉重裁判器隨著先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的普遍推廣應(yīng)用，已逐步走向成熟。
傳統(tǒng)的舉重裁判器包括裁判、仲裁及顯示三部分，三者間均采用有線裝置，即由三個(gè)裁判員至顯示器、仲裁之間為有線連接(顯示器裝置為三棱柱結(jié)構(gòu))。多年來(lái)經(jīng)實(shí)際比賽使用發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在有一定的不足之處①采用有線技術(shù)造成比賽場(chǎng)地線路零亂，行走時(shí)易碰電線即易出故障又不安全，特別在賽間發(fā)生故障時(shí)，會(huì)影響比賽的正常進(jìn)行。②顯示裝置采用三棱柱型結(jié)構(gòu)，其體積小使坐在較高位置的觀眾及坐在較低位置的裁判等工作人員視角不佳，加之顯示燈全部采用白熾燈，區(qū)別信號(hào)不分明，影響觀眾視覺(jué)效果。③現(xiàn)有的體育館、場(chǎng)內(nèi)的附屬設(shè)備較復(fù)雜，特別是現(xiàn)代化體育場(chǎng)、館，各種電磁輻射源、噪聲較多，干擾很大，顯示器易受干擾信號(hào)的影響，造成裁判結(jié)果的顯示失誤。
本發(fā)明的目的就是利用紅外編碼遙控技術(shù)取代傳統(tǒng)的有線技術(shù)再結(jié)合合理的發(fā)射、接收及顯示裝置，從而解決比賽場(chǎng)地線路零亂，易出故障和干擾問(wèn)題，使舉重裁判器具有較強(qiáng)的抗干擾性能，保證顯示結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。另外通過(guò)改進(jìn)顯示裝置的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部顯示燈的結(jié)構(gòu)，為裁判及觀眾提供一最佳視角和視覺(jué)效果。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的比較本人經(jīng)檢索近20年國(guó)內(nèi)外的專利和非專利文獻(xiàn)，利用紅外編碼遙控技術(shù)發(fā)明的舉重裁判器，未有報(bào)道。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是這樣實(shí)現(xiàn)的根據(jù)舉重裁判的要求，裁判過(guò)程中需要裁判員不僅要向顯示器和仲裁同時(shí)發(fā)出“成功”或“失敗”的指令，有時(shí)還要接收仲裁的呼叫。同樣，仲裁不僅要接收裁判結(jié)果，有時(shí)還需要同時(shí)或單個(gè)呼叫裁判員，這就需要多向、多道聯(lián)系(即同一指令需向不同方向同時(shí)發(fā)出)且各裁判員的判斷不能互相干擾顯示器的接收與顯示也不得受干擾。所以，除了通過(guò)利用紅外編碼遙控和顯示控制技術(shù)以外，抗干擾問(wèn)題也是實(shí)現(xiàn)本技術(shù)方案需要解決的主要技術(shù)難點(diǎn)。針對(duì)實(shí)際問(wèn)題，我們從電路設(shè)計(jì)和裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面著手進(jìn)行構(gòu)思，具體構(gòu)思是①電路設(shè)計(jì)上，考慮到紅外遙控技術(shù)具有傳播方向性強(qiáng)，信號(hào)接收范圍相對(duì)較小以及編碼器是用脈沖寬窄不同來(lái)代表所編碼型，并具有“1”“0”“開(kāi)路”三種狀態(tài)，且所編碼型變化范圍大的特性，再結(jié)合舉重裁判規(guī)則的要求，采用了由編碼、振蕩，驅(qū)動(dòng)、紅外發(fā)射管、發(fā)射電源組成的發(fā)射電路和由紅外接收管、前置放大、譯碼、驅(qū)動(dòng)、接收電源組成的接收電路，但在仲裁控制器的接收電路增加了互鎖延時(shí)電路和LED顯示呼叫組件。顯示器采用了由紅外編碼遙控接收電路、光電隔離、邏輯控制、時(shí)間控制及聲光顯示器組成的顯示控制電路。②裁判器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用發(fā)射與接收在同一拉桿上的結(jié)構(gòu)方式，且發(fā)射、接收的高度及角度可調(diào)，發(fā)射器、接收器及連接導(dǎo)線均采用屏蔽措施，通過(guò)采取上述的這些技術(shù)方案，以達(dá)到在裁判過(guò)程中，裁判員控制器上的發(fā)射器與顯示器上的接收器、仲裁控制器上的接收器及仲裁控制器上發(fā)射器與裁判控制器上的接收器之間建立起一一對(duì)應(yīng)的單向聯(lián)系光路，保證顯示結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。在顯示器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，為了為裁判及觀眾提供一個(gè)最佳視角和視覺(jué)效果，采用三棱錐和三棱臺(tái)連體型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的顯示燈采用日光燈與白熾燈組合結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明由裁判紅外編碼遙控裝置、仲裁紅外編碼遙控裝置、顯示裝置組成。其中①裁判、仲裁紅外編碼遙控裝置是由拉桿、底座、發(fā)射器、接收器、控制器、屏蔽導(dǎo)線、紅外編碼遙控發(fā)射、接收線路板、電源、LED顯示呼叫組件組成。②顯示裝置是由外殼、支架、顯示屏、顯示燈、隔板、喇叭、接收器、紅外編碼遙控接收電路板、聲光顯示控制線路板組成。③裁判、仲裁紅外編碼遙控裝置的電路包括發(fā)射電路、接收電路。④顯示裝置的控制電路包括紅外編碼遙控接收電路、光電隔離電路，存貯鑒別電路、時(shí)間控制電路、電源電路、聲光顯示組件。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述

圖1是本發(fā)明的裁判紅外編碼遙控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的仲裁紅外編碼遙控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明的顯示器外觀示意圖，圖4、5是本發(fā)明的顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本發(fā)明的發(fā)射電路方框圖，圖7是本發(fā)明的接收電路方框圖，圖8是本發(fā)明的仲裁器接收電路方框圖，圖9是本發(fā)明的顯示器接收電路及聲光顯示電路方框圖，
圖10是本發(fā)明的發(fā)射電路圖，圖11是本發(fā)明的接收電路圖，圖12是本發(fā)明的互鎖延時(shí)電路，圖13是本發(fā)明的光電隔離電路，圖14是本發(fā)明的邏輯電路圖，圖15是本發(fā)明的邏輯電路原理圖，圖16是本發(fā)明的時(shí)間控制電路圖，圖17是本發(fā)明的邏輯電路中存貯鑒別電路的輸入“許可”電路，圖18是本發(fā)明的邏輯電路中存貯鑒別電路的復(fù)位電路，圖19是本發(fā)明時(shí)間控制電路中綠燈亮“許可”電路，圖20是本發(fā)明時(shí)間控制電路中綠燈亮開(kāi)機(jī)復(fù)位電路，圖21是本發(fā)明時(shí)間控制電路中紅、白燈后復(fù)位電路，圖22是本發(fā)明SCR單元線路圖，圖23是本發(fā)明高頻電源電路圖，圖24是本發(fā)明顯示器電源電路圖。
其中1.2拉桿、3.4發(fā)射器、5.6接收器、7.8底座、9.10控制器、11成功鍵、12失敗鍵、13三位開(kāi)關(guān)、14開(kāi)關(guān)顯示燈、15被呼叫信號(hào)燈、16.16′發(fā)射電源、17.17′接收電源、18.19紅外編碼發(fā)射與接收控制線路板、20.20′屏蔽導(dǎo)線、21裁判結(jié)果顯示燈、22三位開(kāi)關(guān)、23開(kāi)關(guān)顯示燈、24呼叫鍵(1#2#3#)、25呼叫信號(hào)顯示燈、26顯示器外殼、27支架、28燈光顯示屏、29.30光源板、31綠色白熾燈、32環(huán)形日光燈、33紅色白熾燈、34.35.36隔板、37邏輯控制線路板、38時(shí)間控制線路板、39SCR單元控制板、40日光燈驅(qū)動(dòng)電路板、41機(jī)籠、42放大板、43電源電路板、44變壓器、45顯示器紅外編碼接收線路板、46喇叭、47接收器。
本發(fā)明的實(shí)施方案一、紅外編碼遙控發(fā)射、接收裝置、顯示裝置的結(jié)構(gòu)部分1、裁判紅外編碼遙控裝置(參照?qǐng)D1)拉桿1固定在底座7上拉桿的高度在1米以上可調(diào)，拉桿的上端設(shè)有二個(gè)發(fā)射器3，一個(gè)接收器5，與拉桿呈轉(zhuǎn)動(dòng)固定，即采用發(fā)射、接收在同一拉桿上的結(jié)構(gòu)方式。其中二個(gè)發(fā)射器，分別向顯示器和仲裁的接收器發(fā)出裁判結(jié)果；一接收器是接收仲裁的呼叫信號(hào)；發(fā)射器、接收器的外殼均為屏蔽罩。底座7內(nèi)設(shè)有發(fā)射電源(電池組)16?？刂破?的外殼上設(shè)有成功鍵11，失敗鍵12、三位開(kāi)關(guān)13、開(kāi)關(guān)顯示燈14、被呼叫顯示燈15，控制器9內(nèi)設(shè)有紅外編碼發(fā)射與接收控制線路板18，其中發(fā)射電路的一端與成功鍵11、失敗鍵12、三位開(kāi)關(guān)13的a端及開(kāi)關(guān)顯示燈14連接，另一端與三位開(kāi)關(guān)的c端連接，并通過(guò)屏蔽導(dǎo)線20與發(fā)射電源16、發(fā)射器3連接。接收電路的一端與三位開(kāi)關(guān)的b端、被呼叫信號(hào)15連接，另一端與三位開(kāi)關(guān)的c端、接收電源17連接，并通過(guò)屏蔽線20與接收器5連結(jié)，從而形成完整的裁判紅外編碼遙控裝置。
2、仲裁紅外編碼遙控裝置拉桿2固定在底座8上，拉桿高度在1米以上可調(diào)，拉桿的上端設(shè)有三個(gè)發(fā)射器4，三個(gè)接收器6(三個(gè)發(fā)射器用以分別呼叫1#2#3#裁判員，三個(gè)接收器分別接收三個(gè)裁判員的裁判結(jié)果)與拉桿呈轉(zhuǎn)動(dòng)固定，即采用發(fā)射與接收在同一拉桿上的結(jié)構(gòu)方式。發(fā)射器、接收器的外殼均為屏蔽罩。底座8內(nèi)設(shè)有發(fā)射電源16′控制器10的外殼上設(shè)有三位開(kāi)關(guān)22、開(kāi)關(guān)顯示燈23、呼叫鍵24(分別呼叫1#2#3#裁判員)及其呼叫信號(hào)顯示燈25，控制器10內(nèi)設(shè)有紅外編碼發(fā)射接收控制線路板19，其中發(fā)射電路的一端與三位開(kāi)關(guān)22的a端、開(kāi)關(guān)顯示燈23、呼叫鍵(1#2#3#)24、呼叫信號(hào)顯示燈25連接，另一端與三位開(kāi)關(guān)的c端連接，并通過(guò)屏蔽導(dǎo)線20′與發(fā)射電源16′、發(fā)射器4連接。接收電路的一端與三位開(kāi)關(guān)的b端、裁判結(jié)果顯示燈21連接，另一端與三位開(kāi)關(guān)的c端、接收電源17′連接，并通過(guò)屏蔽導(dǎo)線20′與接收器6連接，從而形成完整的仲裁紅外編碼遙控裝置。
3、顯示裝置顯示器外殼26，采用三棱錐與三棱臺(tái)連體型結(jié)構(gòu)方式，由支架27與燈光顯示屏28固定形成。顯示器內(nèi)用隔板34、35將其橫向分成三部分，上端為綠燈區(qū)、中部為紅和白燈顯示區(qū)下端為音響區(qū)。在兩隔板上與顯示器外殼的燈光顯示屏28對(duì)應(yīng)安裝光源板29、30。綠燈區(qū)的每一側(cè)面上分別設(shè)有三只綠色白熾燈31，并分別固定在光源板29上，通過(guò)燈光顯示屏28顯示，在紅白燈區(qū)的每一側(cè)面上設(shè)有三組顯示燈，每一組顯示燈由一只環(huán)形日光燈32和三只白熾燈33組成，采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)固定在光源板30上，通過(guò)燈光顯示屏28顯示，各組燈間由隔板36縱向隔開(kāi)。日光燈(白燈)亮為成功，紅燈亮為失敗。下端的三棱臺(tái)的三個(gè)側(cè)面設(shè)有喇叭46、接收器47。顯示器內(nèi)的橫向隔板35設(shè)有機(jī)籠41、該機(jī)籠是由邏輯控制線路板37、時(shí)間控制線路板38、SCR單元電路板39、日光燈驅(qū)動(dòng)電路板40(共三套)組成，另外還設(shè)有放大電路板42、電源電路板43、變壓器44，顯示器紅外編碼遙控接收電路板45。其中接收器與紅外編碼遙控接收線路連接其輸出端插入機(jī)籠的輸入插口，電源電路43、變壓器44與機(jī)籠41連接，機(jī)籠41中的邏輯控制電路37與SCR電路板連接在邏輯控制電路板37設(shè)有一輸出端與喇叭46連接，SCR電路板設(shè)有兩輸出端一路接紅綠燈控制線路，此輸出端分別接至紅、綠燈，另一端接至日光燈驅(qū)動(dòng)電路板，此輸出端接至環(huán)形日光燈，從而形成完整的顯示裝置。
二、各部分的電路設(shè)計(jì)1、裁判紅外編碼遙控裝置的發(fā)射電路(參照?qǐng)D6)采用典型的紅外編碼發(fā)射電路，其組成是發(fā)射電源、編碼振動(dòng)、驅(qū)動(dòng)電路、紅外發(fā)射管。作用向顯示器和仲裁發(fā)出信號(hào)2、裁判紅外編碼遙控接收電路，(參照?qǐng)D7)采用典型的紅外編碼接收電路，其組成是紅外接收管、前置放大、譯碼、驅(qū)動(dòng)電路。作用接收仲裁呼叫信號(hào)。
3、仲裁紅外編碼遙控裝置的發(fā)射電路與裁判相同，作用分別向各裁判員發(fā)出呼叫信號(hào)。
4、仲裁紅外編碼遙控裝置的接收電路(參照?qǐng)D8)在裁判器接收電路的基礎(chǔ)上，增加互鎖延時(shí)電路和LED組件(呼叫信號(hào)燈、裁判結(jié)果顯示燈)，其作用對(duì)裁判結(jié)果在非狀態(tài)下互鎖，根據(jù)裁判規(guī)則的要求延時(shí)一定狀態(tài)輸出，并與顯示器顯示同步。
5、顯示器的紅外編碼接收電路及聲光顯示控制電路(參照?qǐng)D9)
本電路是由紅外編碼遙控接收電路和聲光顯示控制電路組成，其紅外編碼遙控接收電路上增加光電隔離電路，聲光顯示電路包括存貯鑒別、時(shí)間控制、聲光顯示器及電源電路。作用接收裁判信號(hào)，通過(guò)光電隔離電路提高電路的抗干擾性能，以防外界電磁干擾對(duì)聲光控制電路的影響，造成顯示失誤。另外也進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，使信號(hào)電平符合內(nèi)部電路要求。通過(guò)聲光顯示控制電路實(shí)現(xiàn)按裁判規(guī)則的要求，控制并顯示裁判結(jié)果。
三、下面對(duì)本發(fā)明的電路連接及其原理作進(jìn)一步說(shuō)明1、發(fā)射器(參照?qǐng)D10)MC145026為編碼器，它的第11、12、13腳外接的阻容件決定其時(shí)種頻率，f0≈1/23RTC，CTC。A1-A3為編碼地址輸入，可以接高電平“1”低電平“0”或“開(kāi)路”這三種狀態(tài)，這樣最多可編成35=2453種碼型，D6-D9是數(shù)據(jù)輸入，只可以編成“1”，“0”。編碼器是用脈沖的寬、窄不同來(lái)代表所編的碼型。編碼數(shù)據(jù)是從MC145026的第15腳串行輸出順序?yàn)锳1-A5D6-D9第14腳是發(fā)送控制端，低電平有效。14腳接地，這樣只要給器件加電，它便不停地送出數(shù)據(jù)。MC145026第15腳輸出編碼數(shù)據(jù)去控制與非門(mén)1、2組成的脈沖振蕩，其振蕩頻率均為40KHz，經(jīng)與非門(mén)3、4和三極管9013驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)出40KHz的調(diào)制紅外光信號(hào)。因?yàn)橹挥挟?dāng)MC145026的第15腳輸出高電平時(shí)，40KHz振蕩器才振蕩，所以在調(diào)制紅外光中就已經(jīng)包含了編碼數(shù)據(jù)信息，微動(dòng)開(kāi)關(guān)S1-S4完成時(shí)D6-D9的編碼，按下是“1”，抬起來(lái)是“0”。
2、接收器(參照?qǐng)D11、12、13)部分使用了專用紅外前置放大集成電路CX20106A，其內(nèi)部包含了限幅、放大、帶通濾波、積分比較等電路，只要接在1腳的紅外接收二極管接收到位于其通帶內(nèi)的調(diào)制紅外光，其第7腳就由高電平變?yōu)榈碗娖?。這樣再經(jīng)過(guò)三極管9011反相，就得到了和發(fā)射器中編碼器第15腳完全相同的數(shù)據(jù)編碼。
譯碼器的型號(hào)為MC145027，其外接阻容件與發(fā)射器中編碼器的外接阻容件相對(duì)應(yīng)。
MC145027的A1-A5是譯碼地址輸入，要求和發(fā)射器中編碼器的地址設(shè)置狀態(tài)完全對(duì)應(yīng)相同。這樣當(dāng)紅外發(fā)射工作時(shí)，接收器收到對(duì)應(yīng)信號(hào)，MC145027的11腳由低電平為高電平，LED點(diǎn)亮，指示接收有效。D6-D9端也就隨著發(fā)射器中S1-S4按下而出現(xiàn)高電平這些高電平去觸發(fā)各自對(duì)應(yīng)的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(B1-B4)。再通過(guò)光電耦合器使顯示器的信號(hào)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出白色信號(hào)(日光燈亮)或紅色信號(hào)(紅色白熾燈)。
3、聲光顯示電路《1》、輸入電路(參照?qǐng)D1415)，采用1/6CD4069串聯(lián)，其目的是保護(hù)電路，不應(yīng)為前電路過(guò)沖擊所影響，如果前電路不是長(zhǎng)線輸入，則本電路可取消。
《2》、存貯鑒別電路(參照?qǐng)D14、15)由1/2CD4013構(gòu)成的鎖存器，其作用①構(gòu)成互鎖電路，即每個(gè)4013構(gòu)成一對(duì)鎖存器，每次只能有一個(gè)Q端為“1”。當(dāng)接通電源時(shí)，由于各觸發(fā)器D端均為“0”電平，所以兩個(gè)觸發(fā)器輸出端Q均為“0”電平。當(dāng)有一個(gè)信號(hào)來(lái)時(shí)如N1則該信號(hào)分為兩路，一路直接加到觸發(fā)器的輸入端，另一路經(jīng)過(guò)或門(mén)后延時(shí)后作為CP脈沖，相當(dāng)于同時(shí)加到兩個(gè)觸發(fā)器上，但由于CP脈沖正沿到達(dá)之前，只有觸發(fā)器D1的D輸入端為“1”電平，其余為“0”電平。當(dāng)N2來(lái)時(shí)結(jié)果是一樣的。這樣無(wú)論外信號(hào)是控制紅燈還是白燈，僅以最后輸入的信號(hào)為準(zhǔn)，前面的信號(hào)由于后信號(hào)的輸入而被自動(dòng)清零。
②輸入“許可”信號(hào)由于電路要求，當(dāng)顯示時(shí)不能輸入信號(hào)，其它時(shí)間是可以的。從D觸發(fā)真值表可知，當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP=1時(shí)數(shù)據(jù)輸入端D的狀態(tài)會(huì)被“置放”入觸發(fā)器之中，而與觸發(fā)的原狀態(tài)無(wú)關(guān)。如果當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP=“1”D端的狀態(tài)不被置入觸發(fā)器中則可給D觸發(fā)器添加一個(gè)“許可”信號(hào)(參照?qǐng)D17)。當(dāng)EN=“0”時(shí)，則R=“1”，S=“1”，這時(shí)R、S端對(duì)觸發(fā)器的狀態(tài)不產(chǎn)生影響，此時(shí)D觸發(fā)器仍按CP和R端的狀態(tài)正常工作。當(dāng)EN=“1”時(shí)，若Q=“1”(Q=0)，則R=“1”S=“0”，D觸發(fā)器便被“置放”成為Q=“1”(Q=0)狀態(tài)，這時(shí)即使CP=“1”D端的狀態(tài)也無(wú)法“置放”入觸發(fā)器中，同理若Q=“0”(Q=“1”)則R=“0”S=“1”D觸發(fā)器便被“預(yù)放”成Q=“0”(Q=“1”)狀態(tài)，即使這時(shí)CP=“1”D端狀態(tài)也無(wú)法“置放”入觸發(fā)器中?？梢?jiàn)EN類似一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)其為“0”，D觸發(fā)器正常工作，其為“1”時(shí)，不許觸發(fā)器工作，保持原有狀態(tài)。
③復(fù)位電路(參照?qǐng)D16)在D觸發(fā)器的復(fù)位端“R”，采用觸發(fā)器R端與非門(mén)3腳連接，2腳接復(fù)位端，1腳與或門(mén)的4腳連接，或門(mén)的5腳接Q，6腳接EN的連接方式(參照?qǐng)D18)，其中“復(fù)位”信號(hào)來(lái)自另一塊電路板。當(dāng)有一人觸動(dòng)開(kāi)關(guān)3秒鐘后，或是顯示結(jié)束，則復(fù)位端有效，使所有Q端為“0”(Q=“1”)為下一次信號(hào)輸入作準(zhǔn)備。
《3》綠燈亮“許可”電路(參照?qǐng)D16)按照N1+N2，N3+N4，N+N，中間“+”為“或”邏輯的規(guī)則，分別設(shè)為A、B、C，A·B+B·C+C·A為綠燈亮的條件，利用與非門(mén)構(gòu)成觸發(fā)器進(jìn)行整形，形成一負(fù)脈沖用以觸發(fā)NE555的2腳(參照?qǐng)D19)。
《4》、綠燈亮的時(shí)間控制(參照?qǐng)D16)當(dāng)NE555的2腳為低時(shí)，3腳為高，7腳的電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電容開(kāi)始充電，通過(guò)上面的電阻、電位器，由于7、6腳為短路，所以當(dāng)充電至2/3Ec時(shí)，內(nèi)部電路翻轉(zhuǎn)，3腳為“0”，7腳的電子開(kāi)關(guān)閉合，電容放電。所以3腳輸出為一時(shí)間脈沖，其時(shí)間受電容和電阻的控制。在這里將其調(diào)至輸出3秒鐘的時(shí)間脈沖，即可為了防止開(kāi)機(jī)以后NE555輸出為高，在本電路中設(shè)置開(kāi)機(jī)復(fù)位電路。該電路是由Ic1的4腳與一阻容件相連而實(shí)現(xiàn)的，這一電路的設(shè)置是為了防止開(kāi)機(jī)瞬間，Ic(NE555)輸出為高電容短路，給出一復(fù)位信號(hào)，延時(shí)后4腳為高，NE555正常工作。(參照?qǐng)D20)《5》、當(dāng)三個(gè)裁判中只有兩個(gè)按鍵時(shí)，根據(jù)邏輯電路的或門(mén)A·B·C≠1，則輸出禁止，顯示“禁止”信號(hào)，裁判無(wú)效。
《6》、紅、白燈亮“許可”電路(參照?qǐng)D16)由于紅白燈亮要在綠燈亮后再顯示15秒時(shí)間，因此在時(shí)間控制上又設(shè)計(jì)一或門(mén)，其中或門(mén)另一端輸入受時(shí)間控制，4069的一端與二極管、電阻串聯(lián)后與Ic1的2腳連接，形成一復(fù)位信號(hào)(參照?qǐng)D21)。這一設(shè)計(jì)是為了防止有人誤動(dòng)開(kāi)關(guān)。復(fù)位信號(hào)的產(chǎn)生，當(dāng)有一路為“1”，則4069輸出為“0”，二極管導(dǎo)通，NE555延時(shí)開(kāi)始用其下降沿觸發(fā)另一NE555，產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。
《7》、紅白燈時(shí)間控制利用綠燈結(jié)束時(shí)NE555的下降沿觸發(fā)Ic3的2腳，使之輸出一個(gè)15秒的時(shí)間脈沖，3腳輸出分為兩路一路觸發(fā)Ic2產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，一路直接驅(qū)動(dòng)紅、白燈亮。
《8》、燈亮驅(qū)動(dòng)電路七路輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離器，驅(qū)動(dòng)雙向可控硅，驅(qū)動(dòng)電路用Tr1供電，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，輸出分別接入紅，白燈。
《9》、高頻電源的產(chǎn)生(參照?qǐng)D24)設(shè)計(jì)該電路產(chǎn)20-40KHz的高頻正弦波，驅(qū)動(dòng)三個(gè)環(huán)形日光燈。
《10》、電源電路(參照?qǐng)D25)《11》、放大器、音響。
四、各部分電路的主要作用1、裁判紅外編碼遙控裝置分別向仲裁和顯示器發(fā)出裁判結(jié)果(成功或失敗)，同時(shí)接收仲裁控制器的呼叫信號(hào)，且單向接收呼叫信號(hào)。
2、仲裁紅外編碼遙控裝置接收各裁判的裁判結(jié)果，發(fā)出對(duì)裁判的呼叫信號(hào)，增加的互鎖延時(shí)電路起到對(duì)裁判結(jié)果的“成功”“失敗”在非狀態(tài)下互鎖。并按裁判規(guī)則的要求延時(shí)一定狀態(tài)輸出與顯示器的輸出同步。
3、聲光顯示器顯示1#2#3#裁判器的裁判結(jié)果信號(hào)，并通過(guò)光電耦合器，使顯示的信號(hào)燈開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出“白”或“紅”即“成功”或“失敗”的信號(hào)，利用邏輯電路原理和時(shí)間控制電路，實(shí)現(xiàn)了裁判規(guī)則要求的①只有三位裁判中的兩位同時(shí)給出一樣的判決(成功或失敗)，才能發(fā)出蜂鳴聲通知運(yùn)動(dòng)員放下杠鈴，在發(fā)出蜂鳴聲信號(hào)后，判決燈光顯示之前，裁判員有3秒鐘時(shí)間更正他們的判決。②只有三位裁判員同時(shí)都給出他們的判決后燈光才顯示，并且保持15秒鐘，而當(dāng)三位中一位未按鍵，即未給出裁判結(jié)果時(shí)關(guān)顯示。這時(shí)仲裁席上開(kāi)顯示，呼叫裁判員以期找出原因。③燈光顯示每次只顯示一種結(jié)果(非紅即白)。④綠燈亮?xí)r3秒鐘之內(nèi)，可以改變判決結(jié)果，但只要開(kāi)顯示則關(guān)閉控制輸入，紅外編碼遙控不再生效。
五、各電路元件的名稱型號(hào)及參數(shù)1紅外編碼遙控發(fā)射接收部分集成電路:晶體管:
IC1MC145026 D1紅外發(fā)射管 BG42SC1815IC2CD4011 D2BG5-BG72SC1815IC3CXA20106A D3紅外接收管IC4KC145027 D4LEDφ3IC5CD4013 D5-D8LEDφ3IC6CD4013 BG12SC1815延時(shí)電路的集成塊: BG29011IC1IC2均為NE555 BG32SC1815電阻:電容:
R1,R11100k C1C26800pR2,R16200k C30.033μfR651φ C40.047μfR7-R10R12,R18,10k C51μf/50vR131k C63.3f/16vR14,R23-R261K C7330pR154.7K C8,C947μR19-R22,R55.1K C10,C110.1μR3,R41.1KR27,R2856K
2、聲光顯示部分邏輯控制電路各集成塊的排列按列分為A、B、C、D四行按行分為A1B1C1D1、A2B2C2D2，A3B3C3D3、A4B4C4D4按此排列順序標(biāo)明集成塊的型號(hào)A1CD4069cN A2CD4013B A3CD4081B A4CD4071BB1CD4071 B2CD4013B B3CD4081B B4CD4071BC1CD4069 C2CD4013B C3CD4081B C4CD4071BD1D2CD4069CN D3CD4011B D4CD4081B二極管DIN4001三極管BG9013時(shí)間控制電路:各集成塊的排列順序同上,其集成塊型號(hào)為A1CD4069 A3CD4081 B3CD4081C1CD4069 D3CD4078 F1CD4081二極管DIN4011三極管BG9013IC1、IC2、IC3均為NE555電源電路:
7805,7905 Tr230w 電容C 1000μ/16v高頻電源電路:
電容:C122μ/400v C20.022μ/660vC31000μ×5v C40.22μ/400vC50.22μ/400v C60.47/400v電阻:R151K R2R310K電感:36mH/1A
二極管D 4×4004 三極管BG1BG2406Tr1400w額定電壓:220v放大器:TA7225TLP521-4發(fā)音器Kb9300音片。
SCR:6A/400v本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之處利用紅外編碼編碼遙控技術(shù)取代了有線技術(shù)?？蓽p少場(chǎng)內(nèi)繁多線路，便于賽前準(zhǔn)備與賽后清理。使場(chǎng)地更為簡(jiǎn)潔，裁判員及工作人員工作方便且安全。在電路設(shè)計(jì)上克服了以往難以解決的干擾問(wèn)題，很好地實(shí)現(xiàn)了舉重裁判規(guī)則的要求，確保顯示結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。該裝置設(shè)計(jì)合理，易操作，另外為裁判人員及觀眾提供了最佳視角和視覺(jué)效果。在目前國(guó)內(nèi)外舉重裁判器領(lǐng)域中實(shí)屬首創(chuàng)，具有很好地開(kāi)發(fā)前景，它的問(wèn)世標(biāo)志著舉重裁判器已發(fā)展到一個(gè)新階段。
權(quán)利要求
1.一種紅外編碼遙控舉重裁判器，其特征在于它是由裁判紅外編碼遙控裝置、仲裁紅外編碼遙控裝置、顯示裝置組成；其中裁判、仲裁紅外編碼遙控裝置采用發(fā)射、接收在同一拉桿上的結(jié)構(gòu)方式；所述的裁判紅外編碼遙控裝置包括拉桿(1)、發(fā)射器(3)、接收器(5)、底座(7)、控制器(9)、紅外編碼發(fā)射接收控制線路板(18)、屏蔽導(dǎo)線(20)，其中拉桿(1)固定在底座(7)上，底座內(nèi)設(shè)有發(fā)射電源(16)，拉桿的高度可調(diào)，拉桿的上端設(shè)有發(fā)射器(3)和接收器(5)，與拉桿呈轉(zhuǎn)動(dòng)固定；控制器(9)的外殼上設(shè)有成功鍵(11)、失敗(12)、三位開(kāi)關(guān)(13)、開(kāi)關(guān)顯示燈(14)、被呼叫信號(hào)(15)，控制器(9)內(nèi)設(shè)有接收電源(17)、紅外編碼發(fā)射、接收線路板(18)，該線路板與外殼上的各功能鍵、顯示燈及發(fā)射器相連，再通過(guò)屏蔽導(dǎo)線(20)與底座(7)內(nèi)的發(fā)射電源(16)連接，形成完整的裁判紅外編碼遙控裝置；所述的仲裁紅外編碼遙控裝置包括拉桿(2)、發(fā)射器(4)、接收器(6)、底座(8)、控制器(10)、紅外編碼遙控發(fā)射、接收線路板(19)、屏蔽導(dǎo)線(20′)，其中拉桿(2)固定在底座(8)上，底座(8)內(nèi)設(shè)有發(fā)射電源(16′)，拉桿的高度可調(diào)，拉桿的上端設(shè)有發(fā)射器(4)、接收器(6)，與拉桿呈轉(zhuǎn)動(dòng)固定，控制器(10)外殼上設(shè)有裁判顯示燈(21)、三位開(kāi)關(guān)(22)、開(kāi)關(guān)顯示燈(23)、呼叫鍵(1#、2#、3#)(24)、呼叫信號(hào)顯示燈(25)，控制器(10)內(nèi)設(shè)有接收電源(17′)、紅外編碼遙控發(fā)射、接收線路板(19)，該線路板與外殼上的各功能鍵、顯示燈及及接收器相連，再由屏蔽導(dǎo)線(20′)與底座(8)內(nèi)的發(fā)射電源(16′)連接，形成完整的仲裁紅外編碼遙控裝置；所述的顯示裝置包括顯示器外殼(26)、支架(27)、燈光顯視屏(28)、光源板(29)(30)、綠色白熾燈(31)、環(huán)形日光燈(32)、紅色白熾燈(33)、隔板(34)(35)(36)、邏輯控制線路板(37)、時(shí)間控制線路板(38)、SCR單元控制板(39)、日光燈驅(qū)動(dòng)電路板、(40)、機(jī)籠(41)、放大板(42)、電源電路板(43)紅外編碼遙控接收線路板(45)、喇叭(46)、接收器(47)，其中顯示器外殼(26)采用三棱錐與三棱臺(tái)連體型結(jié)構(gòu)方式，由支架(27)與燈光顯示屏(28)固定而形成，顯示器內(nèi)設(shè)有隔板(34)(35)將其橫向分成三部分，上端為綠燈顯示區(qū)、中部為紅白燈顯示區(qū)、下端為音響區(qū)，在兩隔板上且與三側(cè)面燈光顯示屏對(duì)應(yīng)固定有光源板(29)(30)，綠燈區(qū)的每一側(cè)面上設(shè)有三只綠色白熾燈(31)并固定在光源板(29)上紅白燈區(qū)的每一側(cè)面上設(shè)有三組顯示燈，每一組顯示燈采用環(huán)形日光燈(32)與紅色白熾燈(33)內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)固定在光源板(30)上，各組燈間由隔板(36)縱向隔開(kāi)，機(jī)籠(41)、放大板(42)、電源電路板(43)、變壓器(44)、紅外編碼遙控接收線路板(45)固定安裝在隔板(35)上，其中機(jī)籠(41)由邏輯控制線路板(37)時(shí)間控制線路板(37)時(shí)間控制線路板(38)SCR單元控制板(39)、日光燈驅(qū)動(dòng)電路板(40)組成，其連接接收器(47)與紅外編碼遙控接收線路板連接，該線路的輸出端插入籠的輸入插口，電源電路(43)及其變壓器(44)與機(jī)籠(41)連接，機(jī)籠中的邏輯控制電路(37)與SCR電路板連接，在邏輯控制電路板設(shè)有一輸出端與喇叭(46)連接，SCR電路板設(shè)有兩輸出端一路接時(shí)間控制電路板上的紅、綠燈控制線路，此輸出分別接至紅、綠色白熾燈，另一路接環(huán)形日光燈驅(qū)動(dòng)電路板，此輸出端接至環(huán)形日光燈，從而形成完整的顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外編碼遙控舉重裁判器，其特征在于所述的裁判紅外編碼遙控裝置設(shè)有二個(gè)發(fā)射器，一個(gè)接收器；所述的仲裁紅外編碼遙控裝置設(shè)有三個(gè)發(fā)射器，三個(gè)接收器，其外殼均為屏蔽罩。
全文摘要
一種紅外編碼遙控舉重裁判器，它是由裁判、仲裁紅外編碼遙控裝置、顯示裝置組成。其中裁判、仲裁紅外編碼遙控裝置采用發(fā)射、接收在同一拉桿上的結(jié)構(gòu)方式，發(fā)射、接收由紅外編碼發(fā)射、接收控制線路、電源等完成。顯示裝置外殼采用三棱錐與三棱臺(tái)連體型結(jié)構(gòu)，顯示裁判結(jié)果通過(guò)顯示燈完成，其中燈光顯示由接收電路與聲光顯示控制線路實(shí)現(xiàn)。該裝置解決了有線舉重裁判器帶來(lái)的比賽場(chǎng)地線路零亂、易出故障的缺陷，確保顯示結(jié)果無(wú)誤，同時(shí)為裁判及觀眾提供一最佳視角和視覺(jué)效果。
文檔編號(hào)A63B71/06GK1099664SQ9311663
公開(kāi)日1995年3月8日 申請(qǐng)日期1993年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月31日
發(fā)明者孟昭澄, 楊健, 楊加林, 王學(xué)民, 盧國(guó)梁, 安瑞, 劉倫, 張春華 申請(qǐng)人:天津第二醫(yī)學(xué)院