智能乒乓球计分系统设计与实现

摘要

计时计分器是用于比赛中记录时间和比分的一种重要装备，乒乓球节奏快速，单靠裁判肉眼往往不一定快速准确。在乒乓球比赛或练习中往往需要耗费人力评分，也不可避免有人为主观性差的缺点。但目前仍苦于无科学方式判断。本次设计应用对称分布于球桌侧面的加速度传感器的高灵敏度大大改善了人为的主观性差的问题。满足在无裁判场合下的计分需求，使乒乓球比赛的计分更加简便、迅速、准确和一目了然其结构简单，使用方便，给使用者的使用带来了更大的享受。
　　本设计选用ADI公司的adxl335加速度传感器，加速度传感器将乒乓球敲击球桌的加速度信号转化为电信号，采集到大量的目标信号后并对瞬态信号的检测算法加以研究，分析出该信号的特征，对方案的可行性进行论证。将信号采集后对信号放大，抬高后进入主控芯片MSP430F149。主要包括各个硬件电路的设计，软件开发，硬件调试等，最后将乒乓球比分显示在数码管上。该系统实现了赛程计时设置，即时刷新双方成绩。最后测试了信号调理电路的性能，在各个性能测试分析后，对系统整体进行了测试，实验室和外场实验测试硬件平台工作稳定正常，基本实现了乒乓球计分系统软硬件预期的功能。
　　另外这样也能使比赛更趋向于公平化、正规化，减少了比赛中由比赛记录出错产生的摩擦和不愉快的事情的发生。该系统操作简单，安装方便，具有价格低廉，性能稳定并且易于携带等特点，可广泛适用于学校或者小团体比赛中，完成简单的计时计分功能。

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第1章 绪论

1.1 论文背景

1.2 计时计分系统的发展现状

1.3 乒乓球计分系统设计原则

1.4 论文研究的主要内容

第2章 乒乓球敲击信号检测

2.1 乒乓球敲击信号特征分析

2.2 瞬态信号的特征

2.3 瞬态信号的检测算法

2.4 方案可行性论证

2.5 本章小结

第3章 系统硬件设计

3.1 系统硬件电路设计概述

3.2 加速度传感器的介绍及原理

3.3 三轴MEMS加速度芯片比较与优选

3.4 ADXL335概述

3.5 系统硬件电路模块设计

3.6 主芯片MSP430F149的选型

3.7 复位电路设计

3.8 JTAG介绍

3.9 MSP430F149最小系统

3.10 抬高电路

3.11 数码管显示电路

3.12 本章小结

第4章 乒乓球计分系统软件设计

4.1 软件开发准备工作

4.2 乒乓球计分系统软件设计

4.3 本章小结

第5章 系统测试及实验分析

5.1 测试环境

5.2 放大电路

5.3 抬高电路

5.4 两通道电路一致性

5.5 模数转换模块

5.6 等效输入噪声测试

5.7 传感器模块的安装及测试

5.8 整体的测试及分析

5.9 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录