本发明提供一种智能网球训练墙系统，采用的墙体为电子设备，结构简单且可移动，成本较低。而且，由于墙体内部存在压力数据采集模块、模数转换模块和控制模块，可以使得训练者在击墙训练时自动确定网球的参数信息，判断网球的落点位置，不需要教练进行人工模糊判断，可以保证准确性，且降低了人力成本。
(19)国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 CN 112999637 B (45)授权公告日 2022.07.08 (21)申请号 8.X G05B 19/042 (2006.01) (22)申请日 2021.02.24 (56)对比文件 (65)同一申请的已公布的文献号 CN 102512813 A,2012.06.27 申请公布号 CN 112999637 A 审查员 张景遵 (43)申请公布日 2021.06.22 (73)专利权人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市大学路8号三峡 大学 (72)发明人 纪力 (74)专利代理机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 周新楣 (51)Int.Cl. A63B 69/38 (2006.01) A63B 71/06 (2006.01) 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 (54)发明名称 智能网球训练墙系统 (57)摘要 本发明提供一种智能网球训练墙系统，采用 的墙体为电子设备，结构简单且可移动，成本较 低。而且，由于墙体内部存在压力数据采集模块、 模数转换模块和控制模块，可以使得训练者在击 墙训练时自动确定网球的参数信息，判断网球的 落点位置，不需要教练进行人工模糊判断，可以 保证准确性，且降低了人力成本。 B 7 3 6 9 9 9 2 1 1 N C CN 112999637 B 权利要求书 1/2页 1.一种智能网球训练墙系统，其特征在于，包括：墙体，以及设置于墙体内部的压力数 据采集模块、模数转换模块和控制模块，所述压力数据采集模块、所述模数转换模块与所述 控制模块连接； 所述压力数据采集模块用于采集墙体表面的网球撞击位置处的网球压力信号； 所述模数转换模块用于将所述网球压力信号转换为数字信号； 所述控制模块用于基于网球发球位置、所述网球撞击位置以及所述数字信号，得到撞 击所述墙体表面的网球的参数信息，所述参数信息包括所述网球的出界信息以及撞击力度 信息，所述网球发球位置为预选设定的位置； 所述控制模块还用于： 基于所述网球发球位置、实际球场长度以及所述墙体表面的有效撞击高度，确定所述 网球的发球推荐信息，所述发球推荐信息包括击墙速度； 还包括发声装置，所述发声装置与所述控制模块连接； 当所述压力数据采集模块采集到所述网球压力信号后，所述控制模块控制所述发声装 置发声，并根据所述网球压力信号的大小，改变声音大小； 所述墙体包括竖直设置的透明顶板、展示板以及底板； 所述透明顶板与所述底板之间通过支柱固定连接； 所述展示板固定于所述透明顶板与所述底板之间； 所述压力数据采集模块设置于所述透明顶板与所述底板之间； 所述展示板与所述控制模块连接，所述展示板用于显示所述参数信息； 所述墙体包括外框、电路板和发光源；其中，所述外框用于固定透明顶板、展示板以及 底板的边缘；所述电路板用于将压力数据采集模块与控制模块、展示板与控制模块进行电 连接；所述发光源用于提供光束，并将光束照射至导光板的侧面；所述墙体还包含有反光 层。 2.根据权利要求1所述的智能网球训练墙系统，其特征在于，所述展示板具体包括LED 显示屏或LCD显示屏。 3.根据权利要求1所述的智能网球训练墙系统，其特征在于，所述控制模块具体用于： 基于所述网球发球位置以及所述网球撞击位置，确定所述出界信息； 基于所述数字信号，确定所述撞击力度信息。 4.根据权利要求1所述的智能网球训练墙系统，其特征在于，还包括客户终端，所述客 户终端与所述控制模块通信连接； 所述客户终端用于接收所述参数信息，并对所述参数信息进行统计分析，得到统计分 析结果并进行显示。 5.根据权利要求1‑4中任一项所述的智能网球训练墙系统，其特征在于，所述压力数据 采集模块包括压力传感器，所述压力传感器为电阻应变式压力传感器或压电传感器。 6.根据权利要求5所述的智能网球训练墙系统，其特征在于，所述压力传感器的数量为 多个。 7.根据权利要求5所述的智能网球训练墙系统，其特征在于，所述压力数据采集模块还 包括滤波器和信号放大器； 所述压力传感器、所述滤波器以及所述信号放大器依次连接，所述信号放大器与所述 2 2 CN 112999637 B 权利要求书 2/2页 模数转换模块连接。 3 3 CN 112999637 B 说明书 1/9页 智能网球训练墙系统 技术领域 [0001] 本发明涉及网球运动设施技术领域，尤其涉及一种智能网球训练墙系统。 背景技术 [0002] 近年来，体育产业作为现代服务业重要组成部分得到了前所未有的发展。网球运 动项目受到大众广泛的欢迎与喜爱，并已成为日常生活的热门锻炼项目。人们对于网球训 练中硬件设施的要求也随之提高，例如：训练场地的选择与建设、教练个人技术水平的高 低、自然天气的转变等，将直接影响到训练的效率和积极性。因此，加强墙球训练则显得至 关重要，正确全面地了解击墙的练习方法，能够在较短时间内，在没有任何教练的指导下， 迅速学会网球运动。要实现这一目标，就需要一个网球训练墙来辅助练习，逐步提升训练者 (即运动员)的网球技能。 [0003] 目前网球训练墙存在以下不足： [0004] (1)水泥墙，结构大不易室内外搬动，且成本高。 [0005] (2)击墙训练无法得知击球信息，无法判断落点的位置和数据，需要靠教练进行模 糊判断，无法保证准确性，且增加了人力成本。 发明内容 [0006] 本发明提供一种智能网球训练墙系统，用以解决现有技术中存在的缺陷。 [0007] 本发明提供一种智能网球训练墙系统，包括：墙体，以及设置于墙体内部的压力数 据采集模块、模数转换模块和控制模块，所述压力数据采集模块、所述模数转换模块与所述 控制模块连接； [0008] 所述压力数据采集模块用于采集墙体表面的网球撞击位置处的网球压力信号； [0009] 所述模数转换模块用于将所述网球压力信号转换为数字信号； [0010] 所述控制模块用于基于网球发球位置、所述网球撞击位置以及所述数字信号，得 到撞击所述墙体表面的网球的参数信息，所述参数信息包括所述网球的出界信息以及撞击 力度信息。 [0011] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述墙体包括竖直设置的透明顶 板、展示板以及底板； [0012] 所述透明顶板与所述底板之间通过支柱固定连接； [0013] 所述展示板固定于所述透明顶板与所述底板之间； [0014] 所述压力数据采集模块设置于所述透明顶板与所述底板之间； [0015] 所述展示板与所述控制模块连接，所述展示板用于显示所述参数信息。 [0016] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述展示板具体包括LED显示屏或 LCD显示屏。 [0017] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述控制模块具体用于： [0018] 基于所述网球发球位置以及所述网球撞击位置，确定所述出界信息； 4 4 CN 112999637 B 说明书 2/9页 [0019] 基于所述数字信号，确定所述撞击力度信息。 [0020] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，还包括客户终端，所述客户终端与 所述控制模块通信连接； [0021] 所述客户终端用于接收所述参数信息，并对所述参数信息进行统计分析，得到统 计分析结果并进行显示。 [0022] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，还包括发声装置，所述发声装置与 所述控制模块连接； [0023] 当所述压力数据采集模块采集到所述网球压力信号后，所述控制模块控制所述发 声装置发声。 [0024] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述控制模块还用于： [0025] 基于所述网球发球位置、实际球场长度以及所述墙体表面的有效撞击高度，确定 所述网球的发球推荐信息。 [0026] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述压力数据采集模块包括压力传 感器，所述压力传感器为电阻应变式压力传感器或压电传感器。 [0027] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述压力传感器的数量为多个。 [0028] 根据本发明提供的一种智能网球训练墙系统，所述压力数据采集模块还包括滤波 器和信号放大器； [0029] 所述压力传感器、所述滤波器以及所述信号放大器依次连接，所述信号放大器与 所述模数转换模块连接。 [0030] 本发明提供的智能网球训练墙系统，采用的墙体为电子设备，结构简单且可移动， 成本较低。而且，由于墙体内部存在压力数据采集模块、模数转换模块和控制模块，可以使 得训练者在击墙训练时自动确定网球的参数信息，判断网球的落点位置，不需要教练进行 人工模糊判断，可以保证准确性，且降低了人力成本。 附图说明 [0031] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。 [0032] 图1是本发明提供的智能网球训练墙系统的结构示意图； [0033] 图2是本发明提供的HX711的电路原理图； [0034] 图3是本发明提供的AT89C51开发板的电路原理图； [0035] 图4是本发明提供的压力数据采集模块、HX711以及单片机MCU连接的电路原理图； [0036] 图5是本发明提供的智能网球训练墙系统中墙体的结构示意图； [0037] 图6是本发明提供的电阻应变式压力传感器的电路原理图； [0038] 图7是本发明提供的智能网球训练墙系统的结构示意图； [0039] 图8是本发明提供的网球进行匀变速曲线运动时的运动轨迹示意图。 5 5 CN 112999637 B 说明书 3/9页 具体实施方式 [0040] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本 发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0041] 由于现有的网球训练墙一般为水泥墙，结构大不易室内外搬动，且成本高。而且， 击墙训练无法得知击球信息，无法判断落点的位置和数据，需要靠教练进行模糊判断，无法 保证准确性，且增加了人力成本。为此，本发明实施例中提供了一种智能网球训练墙系统， 以解决现有技术中存在的技术问题。 [0042] 图1为本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统的结构示意图，如图1所示，该 智能网球训练墙系统包括：墙体1，以及设置于墙体1内部的压力数据采集模块2、模数转换 模块3和控制模块4，压力数据采集模块2、模数转换模块3与控制模块4连接。 [0043] 压力数据采集模块2用于采集墙体表面的网球撞击位置处的网球压力信号；模数 转换模块3用于将网球压力信号转换为数字信号；控制模块4用于基于网球发球位置、网球 撞击位置以及数字信号，得到撞击墙体表面的网球的参数信息，参数信息包括网球的出界 信息以及撞击力度信息。 [0044] 具体地，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统中，墙体1可以是一种电子产 品，内部包括压力YY易游体育官方网站数据采集模块2、模数转换模块3和控制模块4，压力数据采集模块2可以是 压力传感器，用以采集墙体表面的网球撞击位置处的网球压力信号，网球撞击位置是指网 球与墙体表面的接触点位置，可以通过网球与墙体表面的接触点距离地面的高度表征。压 力数据采集模块2可以借助电阻应变式压力传感器完成信号采集部分。 [0045] 网球压力信号可以是压力传感器测量得到的模拟信号，需要通过模数转换模块3 将该网球压力信号转换为数字信号。模数转换模块3具体为A/D转换器，可以采用24位A/D转 换芯片HX711或者8位A/D转换芯片。 [0046] HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换芯片。与同类型其它芯片相 比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具 有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性 能和可靠性。该芯片与后端的单片机MCU的接口和编程简单，所有控制信号由管脚驱动，无 需对芯片内部的寄存器进行编程。输入选择开关可任意选取通道A或通道B与其内部的低噪 声可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或64，对应的满额度差分输入信号幅值分 别为±20mV或±40mV。通道B则为固定的32增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电 源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源，智能网球训练墙系统上无需另 外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机 的初始化过程。HX711的电路原理图如图2所示。 [0047] 通过控制模块4根据网球发球位置、网球撞击位置以及数字信号，得到撞击墙体表 面的网球的参数信息。其中，控制模块4可以是单片机微控制单元(Micro controller Unit，MCU)，单片机MCU可以配置在AT89C51开发板上，通过串口接收模数转换模块3转换得 到的数字信号。AT89C51开发板共有4个16位定时器，两个兼容的定时器/计数器、上升沿中 断的PCA模块以及通用全双工异步串行口(UART)。其中，AT89C51开发板的Power Down模式 6 6 CN 112999637 B 说明书 4/9页 可由外部中断唤醒，16位定时器可以是T0定时器或T1定时器。AT89C51开发板的电路原理图 如图3所示。压力数据采集模块2、HX711以及单片机MCU连接的电路原理图如图4所示。图4 中，L1用于隔离模拟与数字电源，Q1用于关断压力数据采集模块2与AD电源。 [0048] 网球发球位置是指训练者的发球位置，可以通过网球发球位置与墙体1的距离表 征。网球发球位置可以是预选设定的位置，即需要保证训练者在网球发球位置发球才能准 确确定出网球的参数信息。撞击墙体表面的网球的参数信息可以包括网球的出界信息以及 撞击力度信息，网球的出界信息用于表示该网球在真实场景下的落地点是否在球场内，如 果在球场内则不出界，否则出界。出界信息可以通过网球发球位置以及网球撞击位置，并结 合物体斜抛运动方程确定。撞击力度信息即为撞击墙体表面的网球对应的数字信号。 [0049] 除此之外，网球的参数信息还可以包括击球数量、网球网带上下区域范围、球速、 射程范围等。 [0050] 本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，采用的墙体为电子设备，结构简单 且可移动，成本较低。而且，由于墙体内部存在压力数据采集模块、模数转换模块和控制模 块，可以使得训练者在击墙训练时自动确定网球的参数信息，判断网球的落点位置，不需要 教练进行人工模糊判断，可以保证准确性，且降低了人力成本。 [0051] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，所述墙体 包括竖直设置的透明顶板、展示板以及底板； [0052] 所述透明顶板与所述底板之间通过支柱固定连接； [0053] 所述展示板固定于所述透明顶板与所述底板之间； [0054] 所述压力数据采集模块设置于所述透明顶板与所述底板之间； [0055] 所述展示板与所述控制模块连接，所述展示板用于显示所述参数信息。 [0056] 具体地，如图5所示，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统中的墙体1包括 竖直设置的透明顶板11、展示板12以及底板13，最上层的透明顶板11即为墙体表面，可以由 有机玻璃或钢化玻璃制成，厚度在15mm左右。中间层的展示板12可以为基于导光板的LED显 示屏，通过分布设置的多个LED灯来进行文字、数字等信息的显示。本发明实施例中，可以用 HX711对网球压力信号进行采样，然后将采样得到的模拟信号转换成单片机MCU控制模块可 以识别的数字信号，再经单片机MCU控制模块转换成LED显示屏可以识别的信息。 [0057] 除此之外，展示板12还可以是LCD显示屏，本发明实施例中对此不作具体限定。 [0058] 展示板12中还集成有进行展示控制及数据处理的相关电路装置。最下层的底板13 起辅助支撑作用。其中，透明顶板11与底板13之间可以设置有多个支柱来进行支撑。例如， 在透明顶板11与底板13之间可以设置4个支柱，4个支柱分别设置在展示板12的四个角处。 [0059] 如图5所示，墙体1还可以包括外框14、电路板15和发光源16，外框14用于固定透明 顶板11、展示板12以及底板13的边缘，电路板15用于将压力数据采集模块与控制模块、展示 板与控制模块进行电连接，发光源16用于提供光束，并将该光束照射至导光板的侧面，以使 导光板将光束转换成平面光，以便于进行文字、数字等信息的显示。墙体1还包含有反光层 17，用于提高导光板的转换率。 [0060] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，所述压力 数据采集模块包括压力传感器，压力传感器为电阻应变式压力传感器或压电传感器。 [0061] 具体地，压力传感器可以是电阻应变式压力传感器，电阻应变式压力传感器主要 7 7 CN 112999637 B 说明书 5/9页 由弹性体以及电阻应变片电缆线组成，内部线路采用惠更斯电桥，当弹性体承受载荷产生 变形时，电阻应变片(转换元件)受到拉伸或压缩应变片变形后，阻值发生变化(增大或减 小)，从而使电桥失去平衡，产生相应差动信号，供后续电路测量和处理。电阻应变式压力传 感器的电路原理图如图6所示。压力传感器还可以是压电传感器，每个压电传感器设置有压 电片。 [0062] 压力传感器可以设置在透明顶板的下面，且在透明顶板与底板之间，压力传感器 的数量可以为一个或多个。每个压力传感器均可以对应设置有紧度调节装置，该紧度调节 装置可以是穿过底板设置的一个螺钉，该螺钉头部的一端留在底板以外，而另一端与压力 传感器的底部接触。作为优选方案，在透明顶板与底板之间可以设置4个支柱，4个支柱分别 设置在展示板的四个角处，在展示地板一侧的两个支柱之间设置一个压力传感器，在展示 板相对一侧的两个支柱之间设置另一个压力传感器。 [0063] 当压力传感器是压电传感器时，若有网球撞击最上层的透明顶板，透明顶板会发 生形变，导致压电片也发生形变，由此使压电传感器产生电荷，再将电荷转换成电压。 [0064] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，所述压力 数据采集模块还包括滤波器和信号放大器； [0065] 所述压力传感器、所述滤波器以及所述信号放大器依次连接，所述信号放大器与 所述模数转换模块连接。 [0066] 具体地，压力数据采集模块还包括滤波器和信号放大器，通过滤波器滤除压力传 感器得到的数据中的噪声数据，并通过信号放大器对滤除噪声数据的数据进行放大，得到 网球压力信号。 [0067] 得到网球压力信号后，可以通过模数转换模块转换为数字信号，并通过控制模块 控制展示板上显示相应的信息。其中，压力数据采集模块、模数转换模块以及控制模块均可 集成设置在展示板上。 [0068] 由控制模块控制，根据网球撞击到透明顶板上的力度不同所带来的压力变化，可 以改变展示板上的数字和文字。 [0069] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，还包括发 声装置，所述发声装置与所述控制模块连接； [0070] 当所述压力数据采集模块采集到所述网球压力信号后，所述控制模块控制所述发 声装置发声。 [0071] 具体地，本发明实施例中，智能网球训练墙系统中还包括发声装置，该发声装置可 以在透明顶板收到撞击时发出声响，或者可以进一步根据网球压力信号的大小，即碰撞弹 力的不同，改变声音大小。 [0072] 如图7所示，为本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统的结构示意图，其中智 能网球训练墙系统包括压力传感器、24位A/D芯片XH711以及51单片机主控芯片，51单片机 主控芯片可以控制声音提示以及LCD液晶显示，并可以控制电源供电。通过压力传感器感应 到网球压力信号，通过24位的A/D转换芯片HX711将模拟信号转换为数字信号并传递给51单 片机主控芯片。51单片机主控芯片根据网球压力信号的变化值，可以精确判断具体是哪一 个压力传感器的变化。 [0073] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，所述控制 8 8 CN 112999637 B 说明书 6/9页 模块具体用于： [0074] 基于所述网球发球位置以及所述网球撞击位置，确定所述出界信息； [0075] 基于所述数字信号，确定所述撞击力度信息。 [0076] 具体地，本发明实施例中，控制模块可以根据网球发球位置以及网球撞击位置，确 定出网球的出界信息。若网球撞击位置在网球发球位置固定时墙体表面的有效撞击高度的 范围内，则可确定网球未出界。此处，网球发球位置可以是距离墙体11.885m(单位：米，表示 球场一半长度)的位置，墙体表面的有效撞击高度可以预先设置为1m‑3m，即网球撞击位置 与地面的距离在1m‑3m之间。最后，由模数转换模块得到的数字信号即为网球的撞击力度信 息。 [0077] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，所述控制 模块还用于： [0078] 基于所述网球发球位置、实际球场长度以及所述墙体表面的有效撞击高度，确定 所述网球的发球推荐信息。 [0079] 具体地，由于网球以一定的初速度v 斜向射出去撞击墙体表面，在空气阻力可以 0 忽略的情况下，网球作斜抛运动，即匀变速曲线运动，它的运动轨迹是抛物线为网球发球位置，v 为网球在网球发球位置的初速度，x轴为垂直于墙体表面向 0 内的方向，y轴为平行于墙体表面向上的方向。 [0080] 根据运动独立性原理，可以把斜抛运动看成是作水平方向的匀速直线运动和竖直 上抛运动的合运动来处理或沿v 方向的直线运动和自由落体运动的合运动，斜抛运动的三 0 要素是射程、射高和飞行时间。 [0081] 斜抛运动能达到的最大高度公式： [0082] 在忽略空气阻力的条件下，分解速度，则有： [0083] 水平方向的速度：v ＝vcosθ 1 0 [0084] 竖直方向的速度：v ＝vsinθ‑gt 2 0 [0085] 水平方向的位移：x＝v t＝(vcosθ)t x 0 [0086] 2 2 竖直方向的位移：y＝y t+(1/2)(‑g)t ＝(vsinθ)t‑(1/2)gt x 0 [0087] 从公式v ＝vsinθ‑gt，可得当v ＝0时，网球达到最高点所用时间为： 2 0 2 [0088] [0089] 所以网球运动时间为 [0090] 网球能达到的最高点是射高，从抛出点到落地点的水平位移是射程。网球的水平 射程是： [0091] [0092] 从上式可以看出，当θ＝45°时，2θ＝90°时，sin2θ有最大值，所以斜抛运动的倾角θ ＝45°时，射程最远，θ＝45°时有最大射程。 9 9 CN 112999637 B 说明书 7/9页 [0093] 网球撞击墙体表面涉及的斜抛运动的三大常数为： [0094] 射时T： [0095] 射高H： [0096] 射程R： [0097] 因此，斜抛运动轨迹方程式： [0098] y＝(v sinθ)(x/(v cosθ))‑(g/2)(x/(vcosθ))2 0 0 0 [0099] 2 2 ＝(tanθ)x‑(gx/(2(v cosθ))) 0 [0100] 设网球发球位置可以是距离墙体11.885m的位置，墙体上球网的高度为1m，墙体表 面的有效撞击高度介于1m≤h≤3m，墙体表面的上下边界分别位于倾斜角为 和 的位置，则抛射角范围为 计算得 即 4.4°＜θ＜56.5°。 [0101] 由射程为 计算射程范围为 当S≤ 22.77时，即 球不出界，从而计算出当网球发球位置为距 离墙体11.885m，击墙速度v ≤15m/s，换算成v ≤54km/h时，球不出界。此时，可以将击墙速 0 0 度作为网球的发球推荐信息，提示训练者和教练员。 [0102] 同理，可以根据动量定理Ft＝mv ，动能定理 推算出击球力度F 的范 n 0 n 围，即压力传感器检测的数据范围，也可以推算出射时T，射高R的范围。 [0103] 总之，上述数据可以方便地通过计算得到，如击球数量、球速、射程范围、是否出 界、力度、射时、射高等有效数据，通过控制器输出显示或提醒训练员和教练员。 [0104] 在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的智能网球训练墙系统，还包括客 户终端，所述客户终端与所述控制模块通信连接； [0105] 所述客户终端用于接收所述参数信息，并对所述参数信息进行统计分析，得到统 计分析结果并进行显示。 [0106] 具体地，本发明实施例中构建一个完整的“击墙+APP”练习模式。这块网球训练墙 能通过压力传感器准确追踪测量网球物体的运动和碰撞信息，例如球撞击到墙的某个部 位，感应信号传到服务器上，再通过客户终端，即应用程序(Application，APP)查询，对训练 者的各项指标进行对比分析，以实现数据监控。各项指标可以包括：击球数量、力度、墙球网 带上下区域范围、球速、射程范围、判断是否出界等。将控制模块得到的参数信息上传至APP 进行保存与处理，实现打印输出、绘制对比表格或进步曲线图、目标完成情况等，使教练员、 训练者能够清楚地看到击球的进步情况。也可以根据个人时间、技术的熟练程度进行自我 练习，方便快捷。 [0107] 本发明实施例中，基于AT89C51单片机的测量与显示，首先通过压力传感器将压力 10 10 CN 112999637 B 说明书 8/9页 转换成电信号，再经过信号放大器进行信号放大，并送至魔术转换模块，然后将模拟信号转 换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成LED显示器可以识别的信息，最后显示 输出。而在显示的过程中可以通过键盘，向智能网球训练墙系统输入各种数据和命令，让单 片机处于预定的功能状态，显示需要的数值。 [0108] 单片机与HX711的通信线可以包括DOUT和PDSCK，发声装置可以是蜂鸣器，蜂鸣器 报警信号线可以是beep，报警灯信号线可以是alert，串口通信线可以是RXD和TXD，RXD和 TXD也可以用于单片机程序的串行ISP下载。 [0109] 本发明实施例中对智能网球训练墙系统进行压力接收测试，硬件测试环境需要一 台PC机，一个压力传感器，一个24位A/D转换芯片HX711，一个AT89C51开发板、一个LCD显示 器。整个系统软件测试环境需要Windows10操作系统，以及Keil uVision4集成开发环境， Microsoft Visual C++ 2008 Redistributable，Framework、Microsoft等 开发环境，PZ‑ISP下载软件程序烧写器和USB一键下载工具。整个测试环节均在工作室完 成。 [0110] 压力数据采集模块以及模数转换模块通过串口通信把网球压力信号转换得到的 数字信号发送给89C51开发板，然后89C51开发板经过对此数字信号处理后，把处理得到的 网球的参数信息显示在LCD液晶显示屏上。 [0111] 89C51开发板可以与客户终端通过wifi模块实现通信连接。wifi模块可以选用 ESP8266，服务器平台选择iotechn。具体步骤如下： [0112] 第一步：登陆IOTECHN网站 [0113] (1)secretkey 8266和设备连接的重要秘钥； [0114] (2)添加/查看命令，通过此操作控制单片机； [0115] (3)添加/查看参数，通过此操作控制单片机将参数反馈给8266和服务器。命令以 十六进制报文的形式传送给单片机。 [0116] 第二步：连接手机 [0117] 同时这个服务器是直接连接在微信上的，打开微信iotechn控制器。手机通过微信 和服务器连接。 [0118] 第三步：配置ESP8266 [0119] SDK开发，使用烧录工具和串口工具，在下载模式进行固件烧录，对应着焊接一个 能够控制gpio的状态的电路。 [0120] 第四步：ESP8266和单片机的通信 [0121] 用5v与3.3v串口通信。 [0122] 第五步：单片机编程。 [0123] 综上所述，本发明实施例提供了一种基于单片机和APP控制的智能网球训练墙系 统，能够准确追踪网球的运动和碰撞。可以实现有趣的智能化设计，方便高效，特别对儿童 有很大的吸引力。从体育训练的实际需求出发，设计出能进行数据分析如不出界算法设计 的智能训练墙，使对墙体的普通训练变成具有科学意义的统计训练，是计算机学科的数据 分析技术在体育训练领域的实践应用，属于交叉学科领域，具有较高的应用价值。 [0124] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可 以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单 11 11 CN 112999637 B 说明书 9/9页 元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其 中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性 的劳动的情况下，即可以理解并实施。 [0125] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可 借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上 述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该 计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指 令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施 例或者实施例的某些部分所述的方法。 [0126] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。 12 12 CN 112999637 B 说明书附图 1/4页 图1 图2 13 13 CN 112999637 B 说明书附图 2/4页 图3 图4 14 14 CN 112999637 B 说明书附图 3/4页 图5 图6 15 15 CN 112999637 B 说明书附图 4/4页 图7 图8 16 16
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