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计算机科学与技术系论文题目:电子计时器系统设计浅析姓名：耿坤学 号：114077031008班级：计科11本指导老师：李惠电子计时器系统设计浅析摘要：随着科学技术的不断发展，有越来越多的技术应用到竞技比赛中，使比赛更具有公平性，如电子计时系统，电子测距系统等。论文主要介绍了现在已经逐渐应用到各种赛事和测试中的电子计时系统的构成和使用方法，评判成绩的依据。论文中介绍了其它的电子计时系统，并对现有的电子计时系统提出了完善的建议。关键字：电子计时器 系统 电子计时系统应用的概况1.1定向越野中的应用定向越野是定向运动的重要内容之一。届时，参赛者在依靠若干检查点和方向线的地图和一个指南针的帮助下，选择路线，寻找每个关卡及路线，反过来，用最短的时间完成比赛，赢得胜利。第一次定向越野比赛于1895 年在瑞典斯德哥尔摩和挪威奥斯陆的军营区举行，可以追溯到一个多世纪以前。定向运动设备，各种定向运动的比赛的组织方法相对简单，可以进行广泛应用。适用于所有参与者、无论年龄和性别，老少皆宜。随着科学技术的发展，出现了一个红外定时装置，摄影、摄像机的自动电子定时装置。红外计时设备只能记录运动员的冲过终点线的成绩，在终点线的运动员，你不能确定排名顺序，当越过终点线的同时，许多裁判员无法记录每个运动员的表现。由于该设备可以存储很长一段时间的图像，很重视细节统计，并广泛应用于田径，自行车，赛艇，皮划艇，摩托车比赛。不过，该器件还具有一定的局限性：它更适合短距离，各组运动员有几十人的数量，车道，计时精度不低于1/100 秒的项目，无论道路运动员有几十人，计时精度为准确而详尽的，如田径长跑，竞走，马拉松，自行车等项目，有必要准确地记录运动员到达终点的名次是非常困难的，需要人工协助，不仅难以裁判，但裁判需要大量的手工记录，还是很容易出错的，准确性很低。1.2在田径中的应用中长跑田径（5 公里、10 公里、10 公里竞走，20 公里竞走等），数十名运动员在400 米的跑道上竞争，水平参差不齐，准确记录每个运动员行驶数圈，一直是一个主要的问题：多年来，在裁判的手里放着手动放置板和人工绘画形式记录，除了大量的人力和物力耗费，有一个不可避免的人为错误，影响了精度结果。然而，田径竞争的复杂性决定了：裁判员和运动员的差别（如中国第十届全国运动会越野赛运动的竞争，多了近万米的误差），为了正确使用高科技电子设备的优势 - 自动圈设备的特殊需求，并结合电子计算机自动计时装置的准确设计，以确保运动员比赛成绩的准确性和可靠性，有着很高的性能，使比赛开放、公平、公正。为此，我们结合今天的无线电频率识别的高科技技术，在长距离比赛活动中开发自动计时圈系统。在观看奥运会转播时，比赛中当两名运动员几乎同时冲过终点时，肉眼很难分辨两人的名次，这时电视画面一般都会呈现出一幅图像在图像上很明显能看出两名运动员冲过终点的次序，这实际就是通过电子计时系统拍摄的到的图像。田径比赛中，传统的计时方法由多名计时员看到发令枪的烟雾后“同时”开始计时。运动员冲过终点时停止计时。由于不同人的反应时间不一样，这种计时方法也会产生较大的误差。随着技术的不断发展开发了电子计时系统、电子测距系统并应用于田径的比赛中，较之人工计时相对误差更小功能更强大，更具有公平性，成绩更具有通用性。本篇论文介绍了电子计时系统构成，判定成绩的依据。本文介绍的这种电子计时系统主要由两大部分构成：硬件系统和软件系统。硬件系统中包含：电子信号采集器，电子信号接收器，拍摄手柄，摄像头装置（包括摄像头支架），计算机等；软件系统主要包括：电子计时软件，数据库等。电子计时软件的基本原理，连接好各个装置，调整摄像头，使摄像头对准终点线上，为了便于快速定位可以在终点线与道次线交叉处涂上黑色，终点线一般都为白色，这样便于在计时软件中区分和辨别。在调整镜头的同时可以通过计时软件协助来完成调试过程，把计时软件切换到调试状态，如果在软件界面上出现的是黑色的线，那么证明摄像头已经完全调整好了。因为电子计时软件在进入调试阶段，会每千分一秒就拍摄一下摄像头对准的位置的图像，所以如果摄像头对准的起跑线，那么在软件中显示的是黑色的线。摄像头调整好后，可以进入实际应用阶段。发令装置在距离电子信号采集器10 厘米范围内发出指令（例如发令抢或者轻轻震动一下电子信号采集器也可），电子信号采集器把接收到的震动转换为无线信号。电子接收器接收到无线信号启动电子计时软件计时开始。当有运动员快要到终点时，通过按下拍摄手柄按钮进入到拍摄状态，每千分之一秒拍摄一张图像。最终通过电子计时软件可以看到一幅图像，图像下方带有时间轴。2　系统的工作原理及基本组成该系统的工作原理和基本组成部分射频识别技术（RadioFrequency Identification，缩写RFID）在我国还处于初始阶段