專利名稱：全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小輪車出發(fā)門以及控制該出發(fā)門打開/或復(fù)位的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，在小輪車比賽中，控制小輪車出發(fā)的出發(fā)門是一種機(jī)械裝置，它由一塊擋板、與該擋板背面相連的機(jī)械鎖閉裝置構(gòu)成。比賽時(shí)，當(dāng)發(fā)令員發(fā)出“預(yù)備”的口令后，所有運(yùn)動(dòng)員騎的小輪車的車輪都頂觸在擋板上，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備完畢后，出發(fā)門操作人員搬動(dòng)機(jī)械鎖閉機(jī)構(gòu)的手柄，鎖閉機(jī)構(gòu)打開，出發(fā)門依靠自身的重力倒下，運(yùn)動(dòng)員出發(fā)，開始計(jì)時(shí)。
由于控制出發(fā)門打開的操作人員在聽到裁判員發(fā)令后，才搬動(dòng)機(jī)械鎖閉機(jī)構(gòu)的手柄使出發(fā)門擋板倒下，對于不同組運(yùn)動(dòng)員來說，其操作過程所用的時(shí)間不同，存在誤差，即使這一誤差為“0.01”秒，對于殘酷的體育競賽來說也是不公平的。

發(fā)明內(nèi)容
為了使小輪車比賽更公平、更具有觀賞性，同時(shí)也為了減輕裁判員的負(fù)擔(dān)，本實(shí)用新型的目的是提供一種集發(fā)令、啟動(dòng)、顯示、復(fù)位于一體的、操作更準(zhǔn)確、更公平的全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置，它由出發(fā)門和控制該出發(fā)門打開/或復(fù)位的控制柜構(gòu)成；其特征在于所述出發(fā)門由支架、氣缸、擋板和埋設(shè)在地面內(nèi)的出發(fā)門固定槽鋼構(gòu)成；支架固定在地面上，氣缸與支架鉸接，擋板一端的鉸鏈焊接在出發(fā)門固定槽鋼內(nèi)，另一端與氣缸的活塞相連；所述控制柜由箱體、安裝在箱體表面的時(shí)間顯示屏、控制按鈕和安裝在箱體內(nèi)的氣泵、電磁閥、兩個(gè)單向放氣閥、控制電磁閥開/關(guān)的控制電路、兩條輸氣管路構(gòu)成；氣泵的輸出端通過電磁閥、一個(gè)單向放氣閥、一條輸氣管路形成一路氣路與氣缸的前進(jìn)氣口相連；氣泵的輸出端通過電磁閥、另一個(gè)單向放氣閥、另一條輸氣管路形成另一路氣路與氣缸的后進(jìn)氣口相連。
在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，
所述控制電路由單片機(jī)CPU、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路和繼電器構(gòu)成；CPU的顯示信號(hào)輸出端通過譯碼器、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路與控制柜表面的顯示屏相連，顯示出發(fā)門被放倒所剩余的時(shí)間；CPU的出發(fā)門打開/或復(fù)位控制信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與繼電器線圈兩端相連，繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)在電磁閥線圈回路中，控制電磁閥線圈得電/或斷電，從而控制電磁閥的打開/或關(guān)斷；CPU的語音信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與音箱功放電路輸入端相連，通過音箱語音發(fā)令。
所述安裝在控制柜箱體表面的控制按鈕包括啟動(dòng)按鈕、語音發(fā)令按鈕、復(fù)位按鈕和手動(dòng)出發(fā)門收放手柄；所述啟動(dòng)按鈕和復(fù)位按鈕串聯(lián)在所述控制電路電源回路中；所述語音發(fā)令按鈕串聯(lián)在所述音響電源回路中；所述手動(dòng)出發(fā)門收放手柄與氣動(dòng)元件構(gòu)成另一機(jī)械回路，比賽中當(dāng)電子系統(tǒng)出現(xiàn)故障或當(dāng)控制柜檢修時(shí)，可人為控制打開/或復(fù)位出發(fā)門。
由于本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，即通過單片機(jī)計(jì)時(shí)，當(dāng)設(shè)定的時(shí)間到后，由單片機(jī)發(fā)出放倒出發(fā)門的控制信號(hào)，同時(shí)發(fā)出與之相匹配的出發(fā)口令和燈光信號(hào)使出發(fā)門擋板放倒，在運(yùn)動(dòng)員出發(fā)后出發(fā)門自動(dòng)復(fù)位。整個(gè)操作過程完全由單片機(jī)及其外圍電路完成，沒有任何人為控制、操作過程，所以，對于不同組運(yùn)動(dòng)員來說。其控制過程不存在誤差，是公平、準(zhǔn)確、一致的。另外，由于本實(shí)用新型是全自動(dòng)控制型產(chǎn)品，整個(gè)出發(fā)門收放過程自動(dòng)完成，大大減少了裁判員的工作量，減輕了裁判員的負(fù)擔(dān)。


圖1為本實(shí)用新型出發(fā)門的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型出發(fā)門控制柜主視圖圖3為本實(shí)用新型出發(fā)門控制柜后視圖圖4為本實(shí)用新型出發(fā)門控制柜氣路原理圖圖5為本實(shí)用新型出發(fā)門控制電路原理框圖圖6為本實(shí)用新型出發(fā)門控制電路具體電路圖具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置由出發(fā)門和控制該出發(fā)門打開/復(fù)位的控制柜構(gòu)成。
如圖1所示，所述出發(fā)門由支架1、氣缸2、擋板3和埋設(shè)在地面內(nèi)的出發(fā)門固定槽鋼4構(gòu)成；支架1固定在地面上，氣缸2與支架1鉸接，擋板3一端的鉸鏈焊接在出發(fā)門固定槽鋼4內(nèi)，另一端與氣缸2的活塞5相連。當(dāng)氣缸2的活塞5伸出時(shí)，擋板3就被推倒，即出發(fā)門打開；當(dāng)氣缸2的活塞收縮時(shí)，擋板3就被活塞5拉回至原來位置，即出發(fā)門復(fù)位。
為了控制氣缸2內(nèi)的活塞5動(dòng)作，使擋板5打開/或復(fù)位，本實(shí)用新型還包括一與出發(fā)門氣缸2氣動(dòng)連接的控制柜6。該控制柜6不僅具有控制氣缸2內(nèi)活塞5動(dòng)作的功能，還具有語音發(fā)令、顯示出發(fā)門擋板被放倒所剩余的時(shí)間功能。如圖2、圖3所示，該控制柜由箱體、安裝在箱體正面的用于顯示出發(fā)門被放倒所剩余時(shí)間的LED數(shù)碼顯示屏61、啟動(dòng)按鈕62、語音發(fā)令按鈕63、復(fù)位按鈕64和手動(dòng)出發(fā)門收放手柄65；設(shè)置在箱體背面的語音發(fā)令信號(hào)輸出接口66、動(dòng)力氣源進(jìn)氣口67和動(dòng)力氣源輸出口68、69，語音發(fā)令信號(hào)輸出接口66與放置在出發(fā)點(diǎn)的音箱功率放大信號(hào)輸入端相連，動(dòng)力氣源的輸出口68、69分別與出發(fā)門氣缸2的前、后進(jìn)氣口相連。
圖4為控制出發(fā)門動(dòng)作的控制柜6內(nèi)部氣路原理圖。如圖所示，控制柜6內(nèi)部設(shè)有氣泵610、電磁閥611、單向放氣閥612、613、控制電磁閥611開/關(guān)的控制電路614、輸氣管路615、616。氣泵610的輸出端通過電磁閥611、單向放氣閥612、輸氣管路615形成一路氣路與氣缸2的前進(jìn)氣口相連；氣泵610的輸出端通過電磁閥611、單向放氣閥613、輸氣管路616形成另一路氣路與氣缸2的后進(jìn)氣口相連。
控制柜6控制氣缸2內(nèi)的活塞5動(dòng)作的原理是當(dāng)電磁閥611線圈得電、打開時(shí)，輸氣管路615導(dǎo)通，氣泵611輸出的氣體通過電磁閥611、放氣閥612、輸氣管路615進(jìn)入氣缸2的后部，推動(dòng)活塞5向前運(yùn)動(dòng)，由于活塞5向前運(yùn)動(dòng)，所以，活塞5就推動(dòng)與其相連的出發(fā)門擋板3一起向前運(yùn)動(dòng)使其倒下；當(dāng)電磁閥611線圈斷電、關(guān)閉時(shí)，輸氣管路615切斷、輸氣管路616導(dǎo)通，氣泵610輸出的氣體通過電磁閥611、放氣閥613、輸氣管路616進(jìn)入氣缸2的前部，推動(dòng)活塞5向后運(yùn)動(dòng)，由于活塞5向后運(yùn)動(dòng)，所以，活塞5就拉動(dòng)與其相連的出發(fā)門擋板3一起向后運(yùn)動(dòng)使其復(fù)位。
為了控制電磁閥611的打開與關(guān)閉，從而準(zhǔn)確地控制出發(fā)門擋板3被放倒的時(shí)間，以及實(shí)現(xiàn)語音發(fā)令、顯示出發(fā)門被放倒還剩余的時(shí)間，如圖4所示，本實(shí)用新型控制柜6內(nèi)還設(shè)有一控制電路614，如圖5所示，該控制電路614由單片機(jī)CPU、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和時(shí)間校正電路構(gòu)成；CPU的顯示信號(hào)輸出端通過譯碼器、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路與LED數(shù)碼顯示管相連，顯示出發(fā)門被放倒所剩余的時(shí)間；CPU的出發(fā)門打開/或復(fù)位控制信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與繼電器線圈兩端相連，繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)在電磁閥線圈回路中，控制電磁閥線圈得電/或斷電，從而控制電磁閥的打開/或關(guān)斷；CPU的語音信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與音箱功放電路輸入端相連，通過音箱語音發(fā)令。
在本實(shí)用新型使用前，人們事先可以編寫一段控制程序設(shè)定出發(fā)門擋板被放倒的準(zhǔn)確時(shí)間，然后，將該控制程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)內(nèi)，當(dāng)裁判員按下啟動(dòng)按鈕62、語音發(fā)令按鈕63，CPU上電復(fù)位后，CPU自動(dòng)執(zhí)行該控制程序，當(dāng)設(shè)定的出發(fā)門擋板被放倒的時(shí)間到后，CPU輸出控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路使繼電器線圈得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，電磁閥線圈兩端得電，電磁閥打開，輸氣管路615導(dǎo)通，活塞5向前運(yùn)動(dòng)，出發(fā)門擋板3被放倒，同時(shí)，CPU還輸出語音控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路、功率放大電路、與功率放大電路相連的音響語音發(fā)令；同時(shí)，CPU還輸出顯示控制信號(hào)，通過譯碼器、譯碼電路和驅(qū)動(dòng)電路使LED數(shù)碼顯示管顯示出發(fā)門擋板被放倒所剩余的時(shí)間；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員出發(fā)完畢，CPU延時(shí)一段時(shí)間后，CPU輸出出發(fā)門復(fù)位控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路，使繼電器線圈兩端斷電，其常開觸點(diǎn)斷開，電磁閥線圈兩端斷電，電磁閥關(guān)斷，輸氣管路616導(dǎo)通，活塞5向后運(yùn)動(dòng)，出發(fā)門擋板3被復(fù)位。
為了使本實(shí)用新型功能更完善，如圖5所示，所述控制電路614還包括看門狗電路、電源轉(zhuǎn)換電路和時(shí)間校正電路。
圖6為控制電路614的具體電路圖。如圖所示，CPU即U1(型號(hào)89C2051)的顯示信號(hào)輸出端P3.0、P3.1通過譯碼器U2(型號(hào)74LS 164)、譯碼電路U3、U4(型號(hào)74LS248)、驅(qū)動(dòng)電路U7、U9(型號(hào)74LS06)與LED數(shù)碼顯示管U5相連顯示出發(fā)門被放倒所剩余的時(shí)間；CPU的出發(fā)門打開/復(fù)位控制信號(hào)輸出端P1.6、P1.7通過驅(qū)動(dòng)電路U11(型號(hào)74LS06)與繼電器J線圈兩端相連，繼電器J的常開觸點(diǎn)串聯(lián)在電磁閥線圈回路中；CPU的語音信號(hào)輸出端P3.4、P3.5通過驅(qū)動(dòng)電路與音箱功放電路輸入端相連，通過音箱語音發(fā)令。
為了使本實(shí)用新型操作更簡便，本實(shí)用新型還可以通過增設(shè)遙控發(fā)射、接收部件，使本實(shí)用新型具有遙控操作功能。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此。任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案上的等效變換均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置，它由出發(fā)門和控制該出發(fā)門打開/或復(fù)位的控制柜構(gòu)成；其特征在于所述出發(fā)門由支架、氣缸、擋板和埋設(shè)在地面內(nèi)的出發(fā)門固定槽鋼構(gòu)成；支架固定在地面上，氣缸與支架鉸接，擋板一端的鉸鏈焊接在出發(fā)門固定槽鋼內(nèi)，另一端與氣缸的活塞相連；所述控制柜由箱體、安裝在箱體表面的時(shí)間顯示屏、控制按鈕和安裝在箱體內(nèi)的氣泵、電磁閥、兩個(gè)單向放氣閥、控制電磁閥開/關(guān)的控制電路、兩條輸氣管路構(gòu)成；氣泵的輸出端通過電磁閥、一個(gè)單向放氣閥、一條輸氣管路形成一路氣路與氣缸的前進(jìn)氣口相連；氣泵的輸出端通過電磁閥、另一個(gè)單向放氣閥、另一條輸氣管路形成另一路氣路與氣缸的后進(jìn)氣口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置，其特征在于所述控制電路由單片機(jī)CPU、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路和繼電器構(gòu)成；CPU的顯示信號(hào)輸出端通過譯碼器、譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路與控制柜表面的顯示屏相連；CPU的出發(fā)門打開/或復(fù)位控制信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與繼電器線圈兩端相連，繼電器的常開觸點(diǎn)串聯(lián)在電磁閥線圈回路中；CPU的語音信號(hào)輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與音箱功放電路輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置，其特征在于所述安裝在控制柜箱體表面的控制按鈕包括啟動(dòng)按鈕、語音發(fā)令按鈕、復(fù)位按鈕和手動(dòng)出發(fā)門收放手柄；所述啟動(dòng)按鈕和復(fù)位按鈕串聯(lián)在所述控制電路電源回路中；所述語音發(fā)令按鈕串聯(lián)在所述音響電源回路中；所述手動(dòng)出發(fā)門收放手柄與電磁閥線圈、電源串聯(lián)構(gòu)成電磁閥線圈另一電源回路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種全自動(dòng)型小輪車出發(fā)門裝置，它由出發(fā)門和控制該出發(fā)門打開/或復(fù)位的控制柜構(gòu)成。所述出發(fā)門由支架、氣缸、擋板和埋設(shè)在地面內(nèi)的出發(fā)門固定槽鋼構(gòu)成；支架固定在地面上，氣缸與支架鉸接，擋板一端的鉸鏈焊接在出發(fā)門固定槽鋼內(nèi)，另一端與氣缸的活塞相連。所述控制柜主要由氣泵、電磁閥、單向放氣閥、控制電磁閥開/關(guān)的控制電路、輸氣管路構(gòu)成。它通過控制電路輸出的控制信號(hào)使電磁閥打開或關(guān)閉，從而使氣泵輸出的氣體分別通過兩條輸氣管路往氣缸內(nèi)輸氣，使氣缸內(nèi)的活塞前后運(yùn)動(dòng)，從而打開/或復(fù)位出發(fā)門。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)出發(fā)門收放過程自動(dòng)化，其控制過程不存在誤差，大大減少了裁判員的工作量，減輕了裁判員的負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)A63K3/02GK2744389SQ20042011588
公開日2005年12月7日 申請日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者王斐力 申請人:王斐力