首頁 教育 STEM 運動科學 垂直跳躍檢測(三)

運動科學 垂直跳躍檢測(三)

若依照早前的介紹,基本上已完成垂直跳躍檢測器。現在回顧整個設計,以及測試和操作的部分。

程式的架構不太複雜,由 Arduino 開始,接著是將所有變數歸 0 。然後是
一個循環檢查,當中若符合兩個變項就會執行時間計算。若繪畫作程式的流程圖,如圖:

跳躍平台設定

接著是進行測試,將光敏電阻電路及激光發射器接駁至 Arduino 開發板,
再以 USB 線接駁至電腦,開啟上述所編寫的程式,就可以進行測試。這裡有一點要注意的是,在 mBlock 使用 Arduino 的時候, 請緊記選擇正確的硬件( Boards )及正確的通訊埠( com ),否則電腦及 Arduino 會無法接通。

[row][double_paragraph]

全部接駁的配置位置。

[/double_paragraph][double_paragraph]

硬件上要確認光敏電阻電路及激光發射器需對稱。

[/double_paragraph] [/row]

進行測試

當運動員站在跳躍平台上作好準備,就可以按下 Arduino Program 部分,使激光發射器產生光束,再按下 Scratch 部分,量度跳躍時間的程式就已經啟動;當運動員跳起並返回平台上的時候,畫面上便會顯示相關的結果,在圖中顯示運動員跳躍的速度及高度分別為 3.056m/s 及 0.476m/s 。

[row][third_paragraph]

Step 1: 動員站立在板上後,按下 Scratch 執行,量度已經準備。

[/third_paragraph][third_paragraph]

Step 2: 運動員起跳前,光束被阻檔。

[/third_paragraph][third_paragraph]

Step 3: 起跳後即計時,落下時結束。

[/third_paragraph][/row]

測試數據。

總結

這個習作是利用光敏電阻的感光特性,配合 Arduino 開發板,製作一個數據收集的工具,並在運動科學中應用出來。整個過程結合了電學、物理的力學及電腦編程等不同範疇的知識,並為問題作出解決的方案。希望同學日後不斷發揮 STEM 精神,在不同的學科上繼續嘗試,以研發更準確、更合適和更實用的量度工具。

Exit mobile version