智能化學(xué)生體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)踐分析

王朝格

（平頂山外國語學(xué)校 河南平頂山 467200）

智能化學(xué)生體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)踐分析

王朝格

（平頂山外國語學(xué)校 河南平頂山 467200）

為了解學(xué)生目前的身體狀況，有效檢驗(yàn)出學(xué)校體育取得怎樣的教學(xué)成果，必須強(qiáng)化人們的健康意識(shí)。學(xué)校應(yīng)該每年對(duì)學(xué)生身體進(jìn)行評(píng)估，將評(píng)估結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫。大部分學(xué)校在測(cè)量學(xué)生體質(zhì)過程中，采用的是人工測(cè)量方式，其效率相對(duì)較低且工作量比較大，經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的作弊現(xiàn)象?？梢姡捎萌斯y(cè)量方式不能準(zhǔn)確分析測(cè)試結(jié)果，也不能快速將數(shù)據(jù)上報(bào)給數(shù)據(jù)庫，為了避免減少這種現(xiàn)象的發(fā)生率，人們加大了對(duì)智能測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)力度。

智能化 學(xué)生體質(zhì) 測(cè)試系統(tǒng) 實(shí)踐分析

引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，使群眾更加注重自身體質(zhì)，對(duì)體質(zhì)檢測(cè)的重視程度越來越高。在過去，體質(zhì)測(cè)試主要采用的是人工、單機(jī)這兩種方式，測(cè)試結(jié)果容易受人為因素的影響，體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化之后，有效解決了以上問題。這種體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)主要通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用了光電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

一、測(cè)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須遵循幾個(gè)重要原則，其一是必須保證系統(tǒng)的可靠性以及間接性，同時(shí)需考慮系統(tǒng)的實(shí)用性以及可操作性；其二是系統(tǒng)設(shè)計(jì)需將公司的測(cè)試功能、技術(shù)特點(diǎn)考慮在內(nèi)，確保用戶所使用的系統(tǒng)具備兼容性；其三是系統(tǒng)需保持完整且有效的運(yùn)行，同時(shí)還需嚴(yán)格控制其成本。學(xué)校是使用體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)最多的場(chǎng)所，用戶除了需關(guān)注系統(tǒng)的性能之外，還需重視其價(jià)格，公司要擴(kuò)大其發(fā)展空間，必須實(shí)現(xiàn)低成本運(yùn)營。[1]

二、系統(tǒng)的組成與應(yīng)用

體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化之后，體現(xiàn)出顯著的集散性特征，這種系統(tǒng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)以及通信等多種技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集中化管理，確保系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的具體需求。[2]

體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)主要由測(cè)試單機(jī)以及轉(zhuǎn)換器組成，還包括測(cè)試控制器以及打印機(jī)等，此外還有讀卡機(jī)、計(jì)算機(jī)等。通過利用總線使不同的運(yùn)行系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接在一起，采用“主從式”的方法，在相同的時(shí)間段內(nèi)使計(jì)算機(jī)與測(cè)試器保持正常通信，要求清楚測(cè)試器的具體位置以及廣播地址，廣播地址可由計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)傳送，充分發(fā)揮廣播功能。通過對(duì)所有控制器進(jìn)行優(yōu)化配置，同時(shí)利用廣播功能，可獲取到準(zhǔn)確的測(cè)試數(shù)據(jù)，這樣可防止數(shù)據(jù)、總線發(fā)生沖突。利用讀卡器將串行口并聯(lián)到主機(jī)上，IC卡持有者可通過管理軟件注冊(cè)相關(guān)信息。

三、系統(tǒng)各部分組成介紹

1．測(cè)試單機(jī)

體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)可用于測(cè)試身高、體重以及體前屈，同時(shí)可測(cè)試握力和單腳站立以及肺活量等，還支持俯臥撐和縱跳以及仰臥起坐等多種測(cè)試儀，包括背肌力和臺(tái)階以及往返跑等單機(jī)，此外還可測(cè)試出反應(yīng)能力。測(cè)試單機(jī)屬于單項(xiàng)測(cè)試儀器中的一種，而俯臥撐測(cè)試能準(zhǔn)確計(jì)算出俯臥撐的完成數(shù)量，且顯示屏可顯示出測(cè)試結(jié)果。

2．測(cè)試控制器

測(cè)試控制器屬于智能化設(shè)備，它擁有健全的功能，以下是其具體功能：

磁卡讀寫

磁卡可利用磁卡卡座連接到測(cè)試單機(jī)上，測(cè)試單機(jī)可將卡上信息傳遞給上位計(jì)算機(jī)，這樣便完整記錄了測(cè)試數(shù)據(jù)。磁卡可記錄測(cè)試人員的測(cè)試進(jìn)度并對(duì)其測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

鍵盤

鍵盤主要針對(duì)的是測(cè)試人員，還可用于對(duì)測(cè)試控制器進(jìn)行設(shè)置，包括其工作狀態(tài)以及功能，還可人工控制整個(gè)測(cè)試過程。這種測(cè)試控制器的數(shù)字鍵和功能鍵分別為9個(gè)和7個(gè)，還有15個(gè)按鍵，利用鍵盤輸入測(cè)試信息后，上位計(jì)算機(jī)通過進(jìn)行磁卡測(cè)試可反映出相關(guān)數(shù)據(jù)。

四、上位計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件分析

測(cè)試系統(tǒng)可利用單機(jī)測(cè)試儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還需具備數(shù)據(jù)的傳輸以及管理分析等功能，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)定，此外還需具備打印功能。

測(cè)試軟件共有5個(gè)模塊，其分別為數(shù)據(jù)采集模塊以及信息模塊，還包括評(píng)分模塊以及數(shù)據(jù)管理模塊，此外還包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊等。

五、測(cè)試軟件系統(tǒng)的抗干擾性

系統(tǒng)在運(yùn)行期間，其抗干擾性極其重要，抗干擾能力的強(qiáng)弱取決于單片機(jī)質(zhì)量。單片機(jī)是系統(tǒng)的主要硬件，它主要包括系統(tǒng)元件以及信號(hào)接收器，還包括電源集合體等。電路板在設(shè)計(jì)過程中需滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，它不單單是一個(gè)元件，或是線路布局。電路如果安排合理，卻沒有合理設(shè)計(jì)電路板，同樣會(huì)影響到系統(tǒng)運(yùn)行。

系統(tǒng)軟件主要包括CPU部件，這種軟件容易受到外界因素的干擾，使得測(cè)試系統(tǒng)不能進(jìn)行有效控制，還可能會(huì)損壞程序的PC狀態(tài)，導(dǎo)致程序無法正常運(yùn)行，或是軟件處于“死循環(huán)”狀態(tài)。為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象，可利用“陷阱技術(shù)”或是采用“看門狗技術(shù)”，快速恢復(fù)系統(tǒng)狀態(tài)。

六、測(cè)試控制器的硬件設(shè)計(jì)

測(cè)試控制器作為系統(tǒng)的主要核心，它使系統(tǒng)功能變得更加完整。

單片機(jī)擁有豐富的系統(tǒng)功能，同時(shí)也包含復(fù)雜的元器件，它可進(jìn)行獨(dú)立工作，因此經(jīng)常用于系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要通過以下兩個(gè)方面應(yīng)用單片機(jī)：其一是系統(tǒng)擴(kuò)展，當(dāng)計(jì)數(shù)器或是中斷系統(tǒng)，包括RAM以及RMO無法滿足系統(tǒng)需求時(shí)，可選擇合適的芯片來擴(kuò)展單片機(jī)，由此也完成了電路設(shè)計(jì)；其二是系統(tǒng)配置，指的是根據(jù)系統(tǒng)的功能需求對(duì)鍵盤以及打印機(jī)進(jìn)行配置，同時(shí)配置相應(yīng)的顯示器以及轉(zhuǎn)換器等設(shè)備，當(dāng)然也要考慮接口電路。配置系統(tǒng)硬件或是進(jìn)行拓展設(shè)計(jì)時(shí)，必須注意相關(guān)事項(xiàng)：

1．系統(tǒng)拓展必須與外圍配置設(shè)備相同，同時(shí)也要滿足測(cè)試系統(tǒng)提出的功能需求。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與二次開發(fā)等目標(biāo)，測(cè)試系統(tǒng)期間需保留足夠的儲(chǔ)存空間。

2．測(cè)試系統(tǒng)要求其整體性能保持平衡，若存儲(chǔ)器存在容量問題時(shí)，可用具有較高存取率的芯片取代；選擇單片機(jī)過程中，系統(tǒng)應(yīng)盡可能選擇低功耗的配套產(chǎn)品。

3．設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件時(shí)，應(yīng)考慮硬件的可靠性及其抗干擾能力，系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求慎重選擇上位計(jì)算機(jī)以及相關(guān)元件，合理布置電路板。一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致系統(tǒng)無法測(cè)試出真實(shí)的數(shù)據(jù)。

4．單片機(jī)若涉及較多的外接電路時(shí)，需考慮元件具備怎樣的驅(qū)動(dòng)能力，若驅(qū)動(dòng)能力較低的話，測(cè)試系統(tǒng)將徹底崩潰，同時(shí)可能會(huì)牽連到其他單片機(jī)，甚至?xí)绊懻麄€(gè)環(huán)境。

結(jié)語

文章通過詳細(xì)闡述體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)，增強(qiáng)了國民的健康意識(shí)，使國民自覺加人到體育鍛煉中，科學(xué)健身使國民體質(zhì)得到顯著提高，同時(shí)也為我國制定相關(guān)政策提供了可靠依據(jù)，為推動(dòng)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了所需的高素質(zhì)人才。

[1]David M Kroenke.數(shù)據(jù)庫處理基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M].7版.施伯樂,顧寧,劉國華譯.北京:電子工業(yè)出版社,2008.

[2]李永在.學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2009（09）.