描述

我定期進(jìn)行籃球訓(xùn)練，并始終跟蹤各部分的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（投籃次數(shù)、得分、失誤等）。跟蹤這些數(shù)字有點(diǎn)無聊且難以完成。智能球可用于此，但它們有一些缺點(diǎn)：

• 如果您想用多個(gè)球進(jìn)行訓(xùn)練，則需要購買多個(gè)（昂貴的）智能球。
• 準(zhǔn)確性不是很好。
• 球的耐用性。

在我之前的項(xiàng)目智能籃球記分牌原型中，我使用 Avnet SmartEdge 設(shè)備測試了一種跟蹤我的籃球訓(xùn)練的方法。我使用加速度傳感器檢測擊球，使用距離傳感器檢測得分。現(xiàn)在，這個(gè)項(xiàng)目的想法是為籃球記分牌任務(wù)實(shí)施一個(gè)最終的解決方案。

版本

1.xx

在項(xiàng)目開始時(shí)，我使用了家里可用的硬件組件并開發(fā)了所需的軟件（Arduino 和 Android）。經(jīng)過一些嘗試和測試，第一個(gè)版本被證明工作得很好。

2.xx

隨著第一個(gè)版本的成功，我決定進(jìn)行一些更改以使用更便宜的組件并實(shí)施一些軟件改進(jìn)。第二個(gè)版本表現(xiàn)得更好，所以我將它安裝在一個(gè)更堅(jiān)固、耐用和“權(quán)威”的外殼中。注意：它不是“專業(yè)”的，但比舊型號好很多。

第 1 步：Arduino

硬件

您可以在Things部分查看版本 2 的硬件組件列表。

這些是從版本 1 到版本 2 所做的主要更改：

• Arduino Mega 2560 => 更改為 Arduino Nano R3
• Bluetooth Shield => 更改為 HC-05 藍(lán)牙模塊
• 可充電鋰離子電源 => 改為 9V 電池
• DHT22 溫濕度傳感器 => 添加。

關(guān)于此項(xiàng)目中使用的其他組件的一些注意事項(xiàng)：

• E18-D80NK 紅外接近傳感器：其他接近傳感器也可用于該項(xiàng)目，但請記住，最好使用不受陽光干擾的傳感器，例如這個(gè)傳感器。
• SW420 振動(dòng)傳感器：這個(gè)項(xiàng)目中可以使用其他振動(dòng)傳感器，這個(gè)效果非常好。

兩個(gè)版本的 Arduino 原理圖可在原理圖部分找到。

軟件

我使用Arduino IDE開發(fā) Arduino 代碼，使用以下策略編程：

• 初始化（變量、LED、藍(lán)牙等）后，它會(huì)持續(xù)監(jiān)控傳感器的狀態(tài)。
• 如果接近傳感器檢測到球的存在，則意味著剛剛發(fā)生了一次射門并且得分。
• 如果振動(dòng)傳感器檢測到一些運(yùn)動(dòng)，則意味著剛剛發(fā)生了一次射擊，但它會(huì)等待 2 秒（最多）來做出決定。
• 此時(shí)，如果接近傳感器檢測到球的存在，它（立即）知道這是一個(gè)得分。
• 在 2 秒的時(shí)間結(jié)束時(shí)，如果接近傳感器沒有檢測到球的存在，它就知道這是一個(gè)失誤。
• Arduino 通過藍(lán)牙通知 Android 剛剛發(fā)生了一次擊球（得分或未命中）。
• 進(jìn)程重新啟動(dòng)。

這些是從版本 1 到版本 2 所做的主要更改：

• 將支持從藍(lán)牙屏蔽更改為 HC-05 藍(lán)牙模塊
• 添加對 DHT22 溫濕度傳感器的支持
• 改進(jìn)檢測擊球、得分和失誤的邏輯，并通過 LED 發(fā)出更好的信號。

代碼部分提供了兩個(gè)版本的 Arduino 代碼。

第 2 步：安卓

我使用MIT App Inventor開發(fā) Android 代碼，使用以下策略進(jìn)行編程：

• 初始化（射門、得分、失誤、藍(lán)牙等）后，它等待按下“開始”按鈕。
• 當(dāng)按下“開始”按鈕時(shí)，它會(huì)持續(xù)監(jiān)控藍(lán)牙連接。
• 每次收到任何數(shù)據(jù)時(shí)，它都會(huì)更新電路板并播放正確的通知聲音。
• 重復(fù)該過程，直到按下“暫停”按鈕。
• 有一些按鈕可以選擇藍(lán)牙設(shè)備，重置計(jì)數(shù)，還有一些額外的按鈕可以在必要時(shí)調(diào)整電路板。

這些是從版本 1 到版本 2 所做的主要更改：

• 將布局從縱向更改為橫向。
• 添加光、濕度、溫度和熱指數(shù)。
• 改進(jìn)調(diào)整按鈕。
• 添加一項(xiàng)功能以保持屏幕始終打開。
• 在所有按鈕上添加按下聲音。
• 添加功能以在每次達(dá)到 50 次拍攝標(biāo)記（50、100、150 等）時(shí)發(fā)出警告。

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Android 應(yīng)用程序（版本 1）

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Android 應(yīng)用程序（第 2 版）

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代碼部分提供了兩個(gè)版本的 Android 代碼。

第 3 步：籃球板設(shè)置

這是我經(jīng)常用來進(jìn)行籃球訓(xùn)練的原始籃球板。

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原來的籃球板

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首先，我取下了環(huán)下方的塑料蓋，并為接近傳感器打了一個(gè)洞。

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帶接近傳感器孔的塑料蓋

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然后我做了一個(gè)小孔來固定振動(dòng)傳感器。

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帶有振動(dòng)傳感器孔的塑料蓋

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由于傳感器的曲率，我無法將傳感器直接連接到塑料蓋上，因此我使用 MDF 為傳感器構(gòu)建了一個(gè)支撐。

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1 / 3 ?接近傳感器的塑料蓋和內(nèi)部支架

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我使用一些螺栓和螺母固定了接近傳感器和振動(dòng)傳感器。

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1 / 3 ?裝有接近傳感器和振動(dòng)傳感器的塑料蓋

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然后我連接了其他組件。

版本 1

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1 / 2 ?智能籃球記分牌（第 1 版）- 正面/內(nèi)部

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版本 2

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1 / 3 ?智能籃球記分牌（第 2 版）- 正面/內(nèi)部

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所以是時(shí)候進(jìn)行冒煙測試了。

版本 1

版本 2

智能籃球記分牌測試（第二版）

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最后，我在籃球板上安裝了所有東西。

版本 1

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1 / 2 ?安裝在籃球板上的智能籃球記分牌（版本 1）

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版本 2

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1 / 2 ?安裝在籃球板上的智能籃球計(jì)分板（版本 2）

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第 4 步：籃球鍛煉測試

現(xiàn)在是測試一切的時(shí)候了。

大結(jié)局……是放映時(shí)間！

第 5 步：最后的考慮

• 該系統(tǒng)被證明非常準(zhǔn)確，幾乎沒有誤報(bào)和罕見的漏報(bào)。
• 使用該系統(tǒng)實(shí)時(shí)和訓(xùn)練后了解鍛煉統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)真是太棒了。

玩得開心...