«Тренажер реакции для спортсменов. Сайт о микроконтроллерах AVR.RU», версия для печати. Исходный документ: https://avr.ru/ready/special/simulator_response

Тренажер реакции для спортсменов

Тренажер создан для развития психометрических качеств спортсменов. Он развивает реакцию, скорость и внимание. Принцип работы с тренажером очень простой: он вырабатывает сигналы, выдаваемые на светодиоды, а задача спортсмена - выполнять на эти сигналы какие то действия, заданные тренером. Тренажёр вырабатывает сигналы случайным образом, чтобы нельзя было их предугадать. Внешний вид тренажера показан на рисунке 1. Было исполнено 2 устройства, корпуса взяты от старых китайских радиоприёмников.

Внешний вид тренажера 

Рис.1. Внешний вид двух приборов. (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic1.png)

Для управления тренажером имеется переменный резистор, который задаёт интенсивность работы, и одна кнопка для пуска и остановки работы. Прибор работает на 2-х пальчиковых батареек, потребляет немного, поэтому при умеренном использовании его хватает на полгода точно. Пример использования тренажера описан в конце статьи.

Схемное решение очень простое (рис.2). Никаких стабилизаторов и преобразователей не требуется, так как питание на контроллер подаётся с батареек и находится в пределах 2 - 3.2 В.

 

Рис. 2. Схема тренажера. (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic2.PNG)

Переменный резистор для регулировки интенсивности подключается к пинам Х1-Х3. Питание на прибор подаётся через кнопку SB1 - в качестве неё я использовал нормально закрытый контакт переменного резистора (в радио это был регулятор громкости с выключателем, очень удобно подошел)
Все резисторы поставил 100ом чип 1206.
Все конденсаторы поставил 1мкф чип 1206.
Кнопка SB2 - это кнопка старт-стоп.

Программа прибора довольно простая, особых хитростей в ней нет. Генерация случайных чисел подробно расписана в статье вот тут (/ready/contr/indor/rgb-control), в этой программе использован тот же алгоритм.
Для этого исполнения разводил плату в P-CAD. Внешний вид готовой платы показан на рисунке 3.

Плата готового устройства 

Рисунок.3 – плата готового устройства. (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic3.png)

Не обошлось без перемычек, так как не очень удобно разводить светодиоды, они разнесены в разные концы корпуса.

            Было ещё одно исполнение прибора, с контроллером ATtiny43u. Особенность этого контроллера в том, что он имеет аппаратный ШИМ-контроллер, который позволяет питать его от одно пальчиковой батарейки. Это очень удобно и даёт свои плюсы, например, яркость светодиодов не меняется во всём диапазоне входных напряжений, ну и то, что питание происходит от одной пальчиковой батарейки. Причём он высасывает её почти полностью - разряжает до 0.7В, правда, адекватно сравнить продолжительность работы не удалось - оба варианта работают достаточно продолжительное время. Схема показана на рисунке 4.

Схема на Tiny43U 

Рис. 4. Схема тренажера на Tiny43u (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic4.PNG)

Программа та же, но требует перекомпиляции под этот контроллер. Чтоб перекомпилировать проект под тини43у, имеется настройка в программе:
.equ     chip     =48      ;выбор чипа: 48 - ATmega48, 43 - ATtiny43U
Соответственно, чтобы программа работала с тини43, надо подставить туда значение 43.
В зависимости от этой константы при компиляции подставляется тот или иной код в программу, например, реализация умножения:
.if chip==48
         mul      zl,zl     ;этот код подставляется когда компилируем под мегу48
         mov     zl,r0
         mov     zh,r1
.else
         mov     xl,zl     ;этот код подставляется когда компилируем под тини43у
         ldi        mul_r,8
mul_c:
         lsl        zl
         rol        zh
         lsl        zl
         rol        zh
         sbrc     xl,7
         sbr       zl,3
         dec      mul_r
         brne     mul_c
.endif
Контроллер тини43U не имеет аппаратного умножения, поэтому пришлось дописать программное умножение и вставить макрокоманду .if

Тренажер испытывался и хорошо себя зарекомендовал в спортивном клубе «Лапа тигра». Занимаются с прибором дети от 6 до 9 лет, а так же подростки и взрослые. Одно из заданий при отработке ударов по груше:" При мигании зелёного сигнала нанести прямой удар правой рукой. При мигании красного сигнала - боковой удар левой рукой. Голубой сигнал пропустить."

 

Рис. 5. Пример работы с тренажером. (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic5.png)

Ребёнок 6 лет получил следующее задание: при мигании красного сигнала нанести быстрый прямой удар любой рукой. Остальные сигналы пропустить

 

Рис. 6. Выполнение задания 2 (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic6.png)

Ещё одно задание: при мигании голубого цвета нанести быстрый удар ногой по груше

 

Рис. 7. Выполнение третьего задания (/int/Files/Picture/Decision/Special/Simulator/pic7.png)

На выполнение задания даётся от 2 до 10 минут, затем отдых и ещё один или несколько подходов с увеличенной (уменьшенной) скоростью мигания. Вариаций упражнений много, задания и их длительность выбираются в зависимости от возраста, возможностей, навыков и умений ученика.

Материалы.

  1. Схемы в P-CAD + печатка для версии с мега48 (/int/Files/Dounload/Decision/Special/Simulator/Shem.rar)
  2. Программа в AVR Studio (/int/Files/Dounload/Decision/Special/Simulator/Prog.rar)

 

Автор: Сергей Меньшиков (http://forum.avr.ru/member.php?u=69342), e-mail для связи -  

Все права защищены © AVR.RU, 2021.