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基于RFID技术的中长跑自动计时系统的设计

王聪玲  
【摘要】:青少年的体质健康对于国家和个人的发展具有重要意义。为促进学生参加体育锻炼,我国制定了一系列的举措,要求在校学生每学年都要进行各种体育项目的测试。其中,800/1000米中长跑是唯一体现耐力素质的项目。当前,许多学校的中长跑测试通常采用秒表计时的方式计时,这种计时方式受人为因素的影响易出现误差,且费时费力。有少数学校使用基于RFID技术的计时设备,此类设备多用于马拉松等比赛,与校园中的800/1000米跑测试要求的计时精度不同,统计数据的过程繁琐并会出现数据丢失、设备利用率低等问题。本文通过对比几种运动计时的方法,根据学校中的800/1000米中长跑测试的测试要求,设计了一套基于RFID技术的中长跑自动计时系统。系统主要包括主控制器、计时终端和上位机三个部分,实现了通过刷校园卡识别学生身份、自动计时、多点计时、存储和显示成绩、采用无线通信的方式将成绩上传至数据库、通过人机交互界面查询和管理成绩等功能。主控制器实现对整个中长跑测试的控制。在硬件设计上完成了校园卡刷卡模块、RDID模块、显示模块、存储模块、Lora无线通讯模块、电源模块的相关电路的设计和电路板的制作。在软件设计上采用Keil MDK软件完成了各模块的程序设计。计时终端实现计时功能。采用RFID技术识别测试学生是否到达终点,采用Lora无线通讯技术实现主控制器与多个计时终端的通信。制定了计时终端与主控制器的通讯协议。针对传统计时方法中数据统计过程繁琐的问题,改进了数据上传和统计的方式。在上位机部分中应用PostgreSQL数据库管理软件实现对学生跑步成绩的统计和管理。应用LabVIEW软件设计上位机端的人机交互界面便于管理者查询跑步成绩。通过开放数据库互连实现人机交互界面与数据库的互连。本文对中长跑自动计时系统进行了通信距离和跑步计时的测试,并与传统的计时方式进行对比分析。本文设计的系统与传统跑步计时方式相比,实现了多点计时,简化了上传数据的过程,减少了人力的劳动,缩短了中长跑测试的时间,提高了中长跑测试的效率,适用于学校中进行的中长跑体能测试及训练。


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