运动员的反应能力和移动速度是评定个运动员水平高低的重要指标之1，比如运动员听到发令枪后做出各种起跑加速移动反应，球类运动员看到球飞过来后迅速做出的相应反应并做出相应的迅速移动等。目前，教练员对运动员的反应移动训练都基于长期的个人教学实践，没有形成科学化系统化，更谈不上量化与评定。而量化一个运动员反应与移动速度，目前还没有任何仪器和方法来进行准确有效的测量。而很多运动项目，选拔运动员时，都要去评定运动员的反应能力和基于反应做出移动的能力。为了使运动员反应移动和训练更加科学性及其对其测试有据可依，同时为了填补这块测量与训练器材控制。

　　自动化与仪表2011（11）总控手持端分无线链路系统无线通信关系触摸板空白和选拔高水平运动员，研制了基于ARM9和WINCE嵌入式平台的一种人体反应与移动测量仪器。该仪器是基于无线通信模块PT2262/2272和NRF905的相关通信应用。目前该仪器主要用于排球方面的项目，并且在国家排队进行实际应用和数据采集分析。

　　1系统的基本原理如所示，现在有A、B、C、D四个分端和一个主控，当运动员触摸主控时，就会产生一个随机的A、B、C、D方向信号，同时A、B、C、D四个分端中，会有个分端被随机信号触发后，发出声音和灯光报警信号，然后运动员立即做出相应反应，根据声光报警信号判定运动方位。当运动员做出反应后，立即跑向该分支触摸该分支触摸面板，使该1分支的报警和声音信号自动解除。然后立即跑回主控触摸其触摸面板。这样的个基本测试完成后，测试时间（运动员从主控到分支和从分支会主控的往返两次的时间）都会通过无线通信方式在手持端上记录下来。然后进入下次测试。在这样个测试过程中，可以自己定义测量次数，后所有的测试时间（单次和总的时间）都会记录存储在手持端总控的SD上。以方便用于后期的数据分析，为运动员的训练做出指导。当然，分端的数目可以根据实际运动项目进行增减，有不同距离的摆放位置。手持端总控，下位机分控和分端之间的通信方式，如所示。它们之间都是通过无线通信方式，在天气良好的情况下，手持端总控与下位机分控有效通信距离大于1500m，下位机分控与分端有效通信距离大于3000m.为了考虑实际测量环境的复杂性，所有设备都使用电池和外接电源两种电源方案。

　　2硬件和功能模块该系统主要由手持端总控、下位机分控和分端三个部分构成。手持端与下位机分控采用基于NRF-905的无线数传模块进行通信。该模块是基于SPI总线进行相关工作的，SPI总线编程起来相对串口比较复杂一些，但同信效率要高一些。下位机分控与分端的通信采用的是台湾普城PT2262/2272的无线通信方案，是因为下位机分控与分端之间主要触发响应不需要数据传输，同时2262/2272的有效距离较远抗干扰能力好。具体硬件和功能模块如下。

　　2.1手持端总控手持端总控的作用是系统的大脑，负责整套系统的总体控制。主控的外形类似于手机的外形，其基于ARM9和WINCE的嵌入式平台，在这个平台以SPI总线接入NRF-905无线数传模块与下位机分控的NRF-905进行互相通信，以触摸屏做为输入设备，以7寸LCD和SD卡做输出设备。在总控上编写了界面友好的控制程序，在对WINCE系统的剪裁和移植后，在系统开机后，直接进入测量控制程序界面。总控的基本电路如所示。

　　7寸26万色LCD触摸电阻屏总线的SD卡模块SPI总线RF905电路总控的基本电路2.2下位机分控部分下位机分控部分硬件和功能为：主控制器MCU负责产生随机控制分端信号和每次测量开始和结束的控制信号，基于阵列微动开关的触控信号板（运动员触摸时产生计时开始和结束信号），基于SPI总线NRF905无线通信模块负责与上位机总控的通信和高精度的计时模块。通过MCU和板载的晶振来进行高精度计时，当一次计时完成后，MCU立即通过NRF905把数据发送到手持的总控上。而PT2262/2272主要用来触发各个分端信号，使被随机触发的分端产生报警信号。其系统构造和连接图如所示。

　　无线模块阵列微动开关高精度计时模块SPI总线RF905电路下位机分控的基本电路2.3分端分端主要包括微控器、灯光声音报警电路、无线PT2262/2272通信模块、阵列微动开关的触控信号板。当运动员触摸触控信号板时，就是通过PT2262/ 2272无线模块产生开始或者借宿信号，被下位机分控得到后，通过NRF905无线模块发送到上位机。

　　软件部分主要包括了WINCE系统的剪裁定制和软件编写（WINCE软件）、NRF-905无线模块的SPI总线流驱动的编写、下位机高精度计时控制软件和分端软件的编写等4个部分。

　　嵌入式软件都是进行剪裁和针对专门应用进行定制的，WINCE系统平台的支持特性相对于LINUX平台上要简单一些，开发周期短。可以根据自己需求的功能和模块加上自己编写的软件进行相应的注册和编译。编写软件和NRF-905无线模块的SPI总线流驱动都是在EVC 4.0编译环境下。在流式驱动程序中，驱动程序负责把外设抽象成个文件，而应用程序则使用操作系统提供的文件对外设进行访问。在具体实现时，流驱动程序使用一个固定的流驱PowerDown每个函数名前XXX代表该设备在注册表中的名字。通过这些函数驱动程序将操作系统对设备的文件操作重定向成该设备的操作以实现对设备的控制和访问。因而，设计实现一个流接口驱动I/ O程序的过程，就可以说是实现这些流接口函数的过程。具体SPI的部分函数如下://打开上下文的句柄保存在中hOpenFile中了擦除设备命令字和擦除地址括写Flash的命令字、写入地址和准备好待测数据//ReceBuffer是应用程序准备的缓冲，用于存放先前写入到Flash中的数据。

　　系统的主要界面如所示。

　　运动员智能反应与移动测试辅助训练器14：53：362010年11月27曰测试开始保存当前数据强制中断结束系统当前状态系统等待测试开始当前测量当前测量信息该组测里共次正在测量第次当前测量数当前组测量数据==-系统区一系统自检重启关机触摸屏校正国家发明专利高科技产品球类运动员辅助熟练器主控程序界面Fig.5Interfaceofchiefcontrol自动化与仪表2011（11）B计算机应用M下位机分控的高精度计时软件。本来应该把高精度计时模块放在手持端总控上，利用WINCE系统的多媒体定时器进行计时，因为多媒体定时器的精度可以达到毫秒级。但是由于无线通信过程中会有累计误差的影响，后为了使测量准确化，减少误差的影响，在下位机上使用的STC的32位系列的MCU，外接军用级别（要考虑到夏天和冬天的温差和环境的变化）的48M晶振（10ppm），通过基本分析可以保证精度在200s内的误差不超过1ms，完成满足高精度计时要求。分端软件编写比较简单，在这不做赘述。

　　4结语该仪器是基本WINCE的系统平台，该平台上的开发周期和技术支持方面要好于其竞争对手LINUX系统平台。无线通信可以使仪器的灵活性和空间性得到很好的保证。同时，更适于室外体育场地的环境要求。无线通信无线连接是未来一个重要的发展方向。该仪器已经获取了专利。国内对于体育方面的科学研究还刚刚起步，体育的器材都是通过国外进口到国内的。因而，该仪器的研制为国家体育的科学研究与器材开发提供了个小小的思路。目前，该仪器已经在国家体育排球中心进行相关的测试与试验，希望能通过该仪器的训练提高队员的反应移动能力，提高排球运动员拦网效率和对球的反应能力。