基于nRF24LL01的赛道计时系统

方案介绍

我决定建立一个计时系统来测量我和其他人在跑步时的时间。轨道计时系统的想法很简单。

有两个模块：一个位于轨道的起点，一个位于终点。通过用户选择的延迟，启动模块播放启动音并启动秒表。当运动员越过终点线时，光束穿过，终点模块向开始模块发送信号以停止计时器。运动员的时间随后会显示在屏幕上，从而起到自动秒表的作用。非常适合自己计时，或为整个团队计时。

系统本身
启动模块是系统的控制中心。它有一个小的 OLED 屏幕和三个用于简单菜单系统的按钮。显示屏允许您选择要使用的模式以及其他有用的设置。我很快就会讨论这些。右侧有一个电源开关，设备底部有一个电池盖和扬声器格栅。在远端，还有天线和 USB 端口，无需拆卸整个设备即可轻松更新软件。USB 端口还允许您将轨道计时器连接到计算机并将时间直接写入计算机。

完成模块更加简单。它的侧面也有一个电源按钮，还有一个 USB 端口，背面有一个天线，底部有一个电池盖。顶部有两个 LED，红色一个表示电源，绿色一个表示系统准备就绪。但是，如果您将注意力转移到模块的另一侧，您会注意到一个类似相机的传感器。现在这实际上不是相机。相反，它是一个激光雷达传感器，代表光检测和测距。顾名思义，该传感器通过使用光来检测物体的范围。这与一些自动驾驶汽车使用的技术相同！

激光雷达传感器
这个传感器实际上是不可思议的，因为它不仅可以检测到有人穿过它，还可以检测到人离传感器有多远。这很有帮助，因为它允许系统在不同车道的人之间有所不同。例如，如果我在第一车道跑步，而我的朋友在第二车道跑步，我不希望他跑过第二车道的传感器并意外停止计时器。然后系统会打印他的时间而不是我的时间，这是我不想要的。因此，通过告诉系统我在 1 号车道，计时器可以忽略大约半米以外的人，并且只有在我越线时才会停止。

计时模式
让我们回到开始模块。在主屏幕上，有四个选项：冲刺、圈速、计数器和设置。Sprint 用于为单个人计时，因为一旦穿过光束，它就会停止计时器。单圈模式类似，但不是在横过横梁时停止，而是在第四次横过后停止，为您提供所有单圈的平均值以及单个单圈时间和整个时间的总和。计数器模式用于分组运行。它显示了当前时间、最后一个穿过终点模块的人的时间、正在测量的车道以及穿过终点模块的跑步者数量。

现在，对于冲刺和单圈模式，在进入所选模式之前有两个选项。第一种是自动模式，播放准备音，然后是设定音，最后是开始音。音调有随机延迟，非常适合练习开始。另一个选项是手动模式，当按下 OK 按钮时会发出提示音。计数器模式只有手动模式，因为它是由教练或其他人持有和操作的。

回到菜单系统。这里的最后一个选项是设置。您可以自定义三种设置。第一个，距离，允许您选择要检测的车道。第二个选项允许您启用或禁用启动模块上的扬声器。这对于想要自己呼叫开始的教练或想要安静的运动员很有用。第三个也是最后一个选项将传感器校准到环境光，同时忽略校准开始时可能存在的任何背景物体。