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國立虎尾科技大學電機系專題精簡報告國立虎尾科技大學電機系專題精簡報告國立虎尾科技大學電機系專題精簡報告國立虎尾科技大學電機系專題精簡報告 題目題目題目題目：：：：球拍腕部調較器

執行期限：98 年 01 月 01 日至 98 年 12 月 01 日

指導老師：陳宗成老師

專題參與人員：呂婉寧、周建佑

陳俊全、賴楷中

班級：二技電二甲

一一一一、、、、 摘要摘要摘要摘要

「羽球運動」是老少咸宜的休閒活動，

1992 年更列為奧運會的正式項目；競技場

上，歐美選手的體型，常佔有相當的優勢，

而羽球運動需要的是瞬間移動的敏捷性及

擊球瞬間的爆發力，在這樣的需求下，身

高體型的差異並非勝負關鍵的因素，綜觀

世界羽壇主要奪牌隊伍，以亞裔選手居

多，甚至處於領導地位，近年來，我國在

世界羽壇嶄露頭角並將羽球列為重點奪牌

項目之ㄧ，更證明了羽球運動適合國人從

事並發展。隨著羽球運動的賽制改變，現

今的羽球運動已走向快節奏、主動搶攻的

強力羽球風格；誠如諺云：『工欲善其事，

必先利其器』，羽球的各種用具為球員取

勝之關鍵，運動材料與輔助器材的研發、

改進及其使用，諸如:羽球拍、球鞋、排汗

球衣、網線材質、比賽用球、比賽場地表

面…等即成為影響運動表現的關鍵要素。

關鍵詞關鍵詞關鍵詞關鍵詞：羽球運動、腕部調較

二二二二、、、、專題緣由與目的專題緣由與目的專題緣由與目的專題緣由與目的

近年來台灣推廣羽球運動是相當的

盛行,隨處都可以看到室內的球場都會有

羽球設備的架設,那羽球運動是在室內進

行,不用曬到太陽,只要有兩個人以上穿運

動裝,手拿球拍就可以進行的運動。為了要

測量是否正確的用到腕部的力量和是否有

正確的達到球拍的彎曲度,使打者輕鬆的

使用球拍,我們就傳承老師和學長做的正

拍手腕擊球撿測器,當手腕彎曲碰到極限

開關,此時蜂鳴器與 LED 動作,但我們這次

所製作的是由微軟所推出的 MPLAB 程式，

來製作撰寫羽球拍手腕調較器,加上硬體

PICDEM 2 Plus 實驗板，方便使用在實務

上，減少實驗中的繁瑣手續，可以即寫即

測試，馬上就可以了解實驗的內容動作是

否正確。

我們是利用手的揮拍動作使彎曲曲率

撿知器測試到彎曲的值是多大,來調整自

己的力道,使喜愛羽球運動的選手們發揮

更好的實力。

三、整體方塊圖和程式流程圖

圖一、整體方塊圖

2

圖二、主程式流程圖

四、電路主要元件介紹電路主要元件介紹電路主要元件介紹電路主要元件介紹

1.Microchip的介紹

MPLAB IDE 是美國 Microchip Technology

Inc. 所發展的一套微處理控制器軟體研發

作業平台，它架構於 Windows 的作業環境；

對工程師而言，MPLAB IDE 展現出優越的

多視窗的除錯環境協助工程師迅速找出程

式錯誤, 最後工程師可直接啟動 MPLAB 的

燒錄功能來燒錄 PICmicro，完成此設計

案；以上為研發微處理架構的產品所不可

欠缺的步驟，透過 MPLAB 的整合從最初的

程式撰寫到最終的燒錄都可一氣呵成無須

跳出 MPLAB 的視窗。

圖三、MICROCHIP MPLAB ICD2

2.PIC16F877 晶片介紹

圖四、PIC16F877 晶片

PIC16F877 晶片是由 Microchip 公司

所生產開發的新產品，屬於 PICmicro 系列

單晶片微處理器，具有 Flash program 程

式記憶體功能，可以重複燒錄程式，適合

教學、開發新產品等用途。

工作電壓:5V

接上電壓 5V

VDD電源輸入腳

3

VSS接地腳

OSC1外加振盪信號的輸入腳

RB0-RB6LED燈顯

示腳

3.顯示器 LED 的介紹

原理的介紹:

發 光 二 極 體 （ Light Emitting

Diode；LED）是一種固態的半導體元件，

具有兩個電極端子，在端子間施加電壓，

通入極小的電流，經由電子電洞之結合可

將剩餘能量以光的形式激發釋出，此即LED

之基本發光原理。

優點:

輕，省電，體積小，壽命長，不發熱，

反應速率快，耐震，適量產，無須暖燈時

間，亮度衰減慢，低功率損失，全系列發

光色都有，電壓控色，高亮度等。

應用:

LED應用主要分為可見光與不可見光

兩大類。目前可見光已普遍應用在生活中

多項產品如：手機、PDA產品的背光源、指

示燈、工業儀表設備、汽車用儀表指示燈

與煞車燈、大型廣告看板、交通號誌等。

不可見光的應用主要分為二種：短波長紅

外光應用在無線通訊用（如IrDA模組）、

遙控器、 感測器，長波長紅外光則用在短

距離光纖中通訊用光源。

4.Bending sensor介紹

此彎曲sensor僅能針對單一方向的彎

曲作檢測, 同樣的彎曲, 及同樣的貼附狀

態, 可以得到同樣的阻值。如果貼附 S 字

型, 阻值也同樣會變化。

圖五、彎曲關係

圖六、Bending sensor

四、執行步驟與方法執行步驟與方法執行步驟與方法執行步驟與方法

一、我們先利用 10K 歐母電阻。

二、接上電容器和振盪器。

三、在加上 PIC16F877 晶片輸出。

四、顯示 LED 燈在版子上。

五、把彎曲曲率檢知器黏在羽球拍的桿子

上。

六、以電源供應器提供電壓 5V。

這樣我們就可以利用揮拍的動作造成電阻

的變化,以判斷球拍的彎曲度，以控制揮拍

的力道。

圖七、實體圖

4

圖八、彎曲第一級

四四四四、、、、結果與結果與結果與結果與展望展望展望展望

剛開始什麼都不懂得我們，在硬體方

面我們先用應變規來測試，結果測試出來

的值太大了，後來經由老師的指導，我們

使用了 Bending sensor；軟體方面我們看

了許多有關組合語言和 pic16f877 晶片的

書籍，我們先是遇到了 AD 轉換的問題，然

後又遇到了查表和判斷式的問題，經過無

數次的測試，後來終於成功了顯示在 LED

上面,但是最後發現它燈跑的太快了無法

自保持或延遲,所以我們就把timer延遲使

它變慢,但是發現它還是很快所以就將 sub

值變大所以它燈的變化就變的不會太快,

這樣就可以使燈顯示的自保持讓使用者可

以很清楚的看到彎曲級數。

經由這次的專題，讓我們學習到團隊的精

神，以及研究到底的精神,和失敗為成功之

母,這句話真的有它的道理在阿,學習東西

都是會有過程跟挫折但完成之後在回頭看

就會很有成就感阿。

所以未來的方向可以趨向把這個晶片程式

設計到羽球拍的握把上及在握把底下裝上

七段顯示器，以方便使用者或是職業選手

測試自己的力道使用的是否適當?會不會

傷到手腕?還有打球的揮拍的姿勢是否有

誤?方便使用者在運動表現在更加有實

力、更加進步。

五五五五、、、、參考文獻參考文獻參考文獻參考文獻

(1)詳細解析PIC16F877 :原理與應用/洪正

瑞編著

(2)PIC單晶片學習秘笈 :以pic16F877為

例/趙春棠編著

(3)PIC16F87X微控制器原理實習與專題應

用/ 施慶隆編著

(4)自製電路驅動單晶片PIC16F877PIC16F877PIC16F877PIC16F877作者：

陳明周

(5)MPLAB® IDE v6.10 使用手冊

(6)http://www.tacocity.com.tw/abs198

4/coach.htm 羽球教學

(7)YAHOO知識

(8)goole搜尋引擎

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