一种短棍技击训练系统的软件流程设计

一种短棍技击训练系统的软件流程设计

张静

武警警官学院  四川·成都  610213

摘 要：本文设计了一款基于单片机的短棍技击训练系统，系统包含选手模块流程设计、裁判模块流程设计、总控制器模块流程设计，采用无线通信技术进行模块间通信，可有效改善当前短棍训练存在的动作标准低、实战运用效果不佳等问题，对于提高短棍实战运用效果具有重要意义。

关键词：短棍技击：训练系统；流程设计

1引言

短棍，是部队当前使用较为频繁的一种装备，具有体积小、重量轻、便于使用和携带，既能自卫又能攻击，攻防兼备的特点。而且具有不致命致残的优点，是一种维护社会秩序有效的非致命武器，具有一定的威慑力。短棍的实用性较为突出，但从实际任务处置情况来看，实战作用效果的发挥并不是十分明显。主要有两方面原因：一是使用人员技术动作掌握不到位；二是日常训练中缺乏实战化的技击对抗训练，使得短棍的实战作用效果不明显，无法迅速对敌造成有效伤害。

当前，短棍的训练和考核等过程都是纯人力进行指导和评判，缺乏过程化的数据资料，不便于动态掌握整个训练考核情况，从而进行理性的数据分析，对实战实训的效能进行评估，动态调整训练目标和计划[1]。

2系统功能需求分析

本系统设计基于单片机，采用无线方式实现数据的传输，系统考虑的功能有：第一，组网自检功能：系统应能有效判断选手及裁判模块是否与总控制器正常连接，以确保训练考核过程中相关数据的正常传输；第二，模式切换功能：系统应能提供多种训练模式，包括时间模式（规定时间内得分多者获胜）、分数模式（规定分值内先达到者获胜）、自由模式（时间与得分不做设置），以适应不同训练考核的需求；第三，违规处理功能：选手违规攻击时，裁判应能对选手做出相应犯规处理，确保技击训练的合理性与公平性；第四，时间及分值设置功能：在时间模式和分数模式情况下，系统应可任意设定时间和分值； 第五，实时显示功能：系统能实时显示当前训练模式、训练时间及双方选手得分情况。除以上功能外，系统还应根据设计的实际需要配备特定的模拟短棍，训练选手模块、裁判评分模块，以完善系统的功能设置。

3总体软件方案设计

根据短棍技击训练系统的功能要求，进行系统设计。系统设计由总控制器模块、MCU、无线模块、选手模块、裁判模块五个部分构成，系统设计框图如图1所示。当训练双方攻击得分或裁判评分时，对应模块利用单片机完成数据转换，通过无线传输方式将数据发送给主单片机，最终在总控制器端实时显示当前双方选手的训练考核得分情况[2、3]。

图1 系统设计框图

3.1 系统总体流程设计

短棍技击训练系统主要分为三个部分，即选手部分、裁判部分和总控制器部分。系统各个模块上电复位后，总控制器可对训练模式、训练时间（时间模式）和分数（分数模式）进行设置，同时显示选手和裁判模块的连接状态。训练开始后，选手和裁判部分主要通过串口传输发送相关得分信息，经总控制器接收后进行实时更新显示。

结合系统预实现功能设计目标，总体流程图如图2所示：

图2  系统总体流程图

3.2  选手与裁判模块流程设计

选手模块工作流程主要包括两部分：一是定时中断，通过串口传输每秒钟向总控制器发送固定字符，总控制器上实时显示选手连接状态；二是按键扫描，训练开始后，若训练者攻击成功，模拟短棍微动开关触动，确认按键按下后，单片机通过串口向总控制器发送相应字符。裁判模块工作流程与选手模块相同，裁判模块上设有不同按键，训练开始后，当裁判按下任意按键，对应单片机通过串口向总控制器发送相应字符。为避免因按键持续按下导致选手持续加分的情况出现，选手得分发送完字符后，单片机对按键进行锁定，确保只有在按键松开后再次按下才能有效得分。程序流程图如图3所示。

图3  选手（裁判）模块工作流程图

3.3 总控制器模块流程设计

训练者总得分包括两部分：一是选手自身攻击得分；二是裁判加减分。总控制器上电后，通过串口接收来自训练者和裁判的加减分信息，对加减分信息进行分析处理后，在显示屏上进行显示。

4 结论

本文以实战化训练为主导，在立足于训练双方技击胜负合理性与公平性的基础上，设计了一款基于单片机的短棍技击训练系统，通过对选手模块流程设计、裁判模块流程设计、总控制器模块流程设计，使系统能够满足在不同训练、考核要求下，能有效切换模式，并实时显示双方选手技击得分情况。系统可以收集过程化数据，有利于对训练考核进行分析和指导。

参考文献

[1] 王雷. 单兵战斗动作快速能力实战化训练研究——以步兵信息化条件下城市作战为背景计[D]. 郑州: 解放军信息工程大学, 2015.

[2] 余鹏程. 基于ZigBee的实验室电源管理系统[J]. 物联网技术, 2021, (2): 35-38.

[3] 成凤敏. 幼儿园无线竞赛抢答系统的设计[J]. 唐山学院学报, 2017, (3): 70-73.