作者 郭晓宇 刘文宇 王曦 李航 柳阳 大连理工大学(辽宁 大连 116024)
摘要：介绍了以中天CK-CPU架构及其渠道为中心，可检测乒乓球在球案上的落点方位，并显现搭载在阿里云服务器的网站。落点检测的办法是声源定位法，即通过安置在乒乓球案周围的三个麦克风搜集球落在乒乓球案上的声响或许击球时的声响，然后通过扩大器、带通滤波器、比较器等信号处理单元，比较收到三路信号的时间差，通过核算，终究确认落点或击球点在三维空间的具体方位。通过无线网络接口模块ESP8266，能够将各种数据上传到阿里云服务器上，并在web端用图形化显现重现落点方位，协助人们剖析乒乓球练习中的各种问题，提高人们的乒乓球技术。
0 导言
跟着21世纪以来传感器的展开和算法的前进，运动监测展开十分迅速，市场上出现越来越多的运动方针监测体系。运动监测传感器通常以无线方法与手机等智能终端衔接，监测人体状况，并将数据发送到智能终端进行剖析，然后更科学地进行体育活动。本文旨在开发一套乒乓球运动智能监测体系，为乒乓球活动爱好者供给便当。乒乓球是广受男女老少喜欢的体育运动，也是奥运会的体育竞赛项目之一。其展开条件简略，可参加性强，契合中国国情，在国内外遍及程度很高。
为了给乒乓球练习供给数据根底，本文运用加速度传感器和麦克风传感器，开发了一套能够核算乒乓球落点和正反手乒乓球击球个数的剖析体系，并将数据传送到web端进行检查。咱们还通过体系控制手机录制视频，记载竞赛的精彩瞬间。
归纳考虑乒乓球运动场所、球桌和球拍的特色，本文运用了C-SKY开发的CK802系列CPU为中心，构建了剖析速度快、功用安稳的剖析体系。体系运用了三个麦克风传感器，固定在乒乓球案的不同方向，搜集乒乓球的坠落方位。咱们运用了声源检测法，比较市面上常见的一组并排麦克风传感器结构，选用分布式摆放三个麦克风传感器，更有效地搜集落点信号。通过对信号进行扩大、滤波和比较，将信号处理为方波信号。通过比较三个麦克风传感器的信号发生时间，对落点方位进行较精准的定位。该定位方法十分适用于小面积的准确认位，而且完结本钱低，契合乒乓球运动监测的要求。
为确保不同运用场合需求，本规划支撑有线和无线两种方法完结互联网衔接，将体系搜集的数据传送到阿里云的服务器端进行出现。在开发渠道上，咱们运用了云OS操作体系，完结数据的搜集和发送。通过阿里云的服务器，将搜集的落点以图形界面的方法出现在web端。云端操作具有联网设备能够随时随地检查的长处。乒乓球爱好者能够随时登录网页端检查自己的运动数据，且显现界面明晰，用户体会友爱。
本体系完结了乒乓球练习的数据核算功用。其检查数据便利简略，完结本钱经济，可在不同环境下运用，为乒乓球运动方针监测供给了较好的解决方案。
1 声源定位
通过在乒乓球桌的三个角方位安置三个声响传感器来过程乒乓球与球台磕碰的声响数据，运用SX算法对数据进行处理，来得出落点的具体方位。
2 硬件电路
本体系的运用外围处理电路首要包含拾音电路规划和滤波电路规划。
2.1 拾音电路规划
本文通过NE5532规划了一款高功用拾音电路，确保对乒乓球与球桌磕碰声响的准确活络搜集。
如图1所示，在双接口处接入麦克风咪头，在三口输入处接入电源线、地线和输出线。选用圆弧走线的方法削减由布局布线引发的阻抗不接连。
2.2 滤波电路
滤波电路原理图如图2所示，图中有二阶无源带通滤波电路和一阶有源带通滤波电路，每一个滤波器共含有3组如上电路，最终通过比较器输出。通过核算，滤波电阻取值为27 kΩ，%&&&&&%值为10 nF，中心频率为589.463 Hz，同本文核算所需的600 Hz相差不大，契合需求。
