體育裝備嵌入式技術/全國體育院校體育工程學專業通用教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍璞 著

圖書標籤:

• 體育裝備
• 嵌入式技術
• 體育工程
• 傳感器技術
• 數據采集
• 運動監測
• 智能硬件
• 微控製器
• 信號處理
• 教材

齣版社： 中國地質大學齣版社

ISBN：9787562535249

版次：1

商品編碼：11621558

包裝：平裝

叢書名： 全國體育院校體育工程學專業通用教材

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：397

正文語種：中文

內容簡介

　　《體育裝備嵌入式技術/全國體育院校體育工程學專業通用教材》“引導讀者通過實踐項目，學習設計理念、入門嵌入式裝備設計”的主旨，《體育裝備嵌入式技術/全國體育院校體育工程學專業通用教材》在內容上選擇8051單片機、C#等讀者學習入門較為容易的工程技術，所選的工程項目實例也是基於上述工程技術得以實現。另外，體育裝備嵌入式項目實例全部來源於國內體育工程學方嚮的新科研成果，原型科研項目經過改善後，更適閤於讀者學習、實踐。
　　《體育裝備嵌入式技術/全國體育院校體育工程學專業通用教材》共分五章。第一章為體育裝備嵌入式技術概論，通過介紹工程技術在體育中的應用，讓讀者瞭解嵌入式體育裝備的發展現狀和體育裝備嵌入式技術。第二章介紹嵌入式上位機、下位機的相關開發工具。第三章以8051單片機為基礎，從8051單片機的內部結構與資源，到KeilC51的基本知識，最後示例8051單片機的C語言程序設計項目實例，係統地講解嵌入式下位機知識以及如何應用。第四章以C#程序設計平颱為基礎，詳細講解瞭嵌入式係統上位機涉及的關鍵知識。第五章為體育裝備嵌入式項目設計，本章選取3個單機版的體育裝備設計實例和3個嵌入式體育裝備設計實例。

目錄

第一章 體育裝備嵌入式技術概論
第一節 工程技術在體育中的應用
一、傳感器技術在體育中的應用
二、電子信息技術在體育中的應用
三、物聯網技術在體育中的應用
第二節 嵌入式體育裝備的發展現狀
第三節 體育裝備嵌入式技術的定義

第二章 嵌入式開發工具的使用
第一節 Keil軟件的應用
第二節 STC-ISP程序下載軟件
一、軟件安裝
二、硬件連接
三、軟件使用
第三節 Proteus仿真應用
一、Proteus ISIS基本操作
二、Proteus軟件所提供的元件資源
三、Proteus電路設計實例
四、Proteus仿真調試
第四節 Visual studio 2008安裝及使用
一、安裝Visual Studio 2008
二、主窗口
三、文檔窗口
四、工具箱
五、解決方案管理器
六、屬性窗口
七、錯誤列錶窗口
第五節 SQL Server 2005安裝及使用
一、SQL Server 2005軟件安裝
二、SQL Sever 2005基本操作
第六節 ASP.NET應用程序基礎
一、創建ASP.NET應用程序
二、運行ASP.NET應用程序
三、編譯ASP.NET應用程序

第三章 嵌入式係統下位機知識
第一節 8051單片機的內部資源
一、8051單片機的特點
二、8051的內部結構
三、中央處理器
四、存儲器組織
五、片內並行接口
六、8051的內部資源
七、8051的芯片引腳
八、單片機的工作方式
九、8051的係統擴展
第二節 Keil C51基本知識
一、Keil C51概述
二、Keil C51對標準C語言的擴展
第三節 8051單片機的C語言程序設計
一、LCD（1602）液晶顯示屏的應用
二、串行8位A／D轉換芯片TLC549的SPI接口技術
三、串行10位D／A轉換芯片TLC5615的SPI接口技術
四、時鍾芯片DSl302的SPI接口技術
五、12C接口技術
六、Wire接12／技術
七、串行接口技術
八、基於nRF905模塊無綫數據傳輸實例

第四章 嵌入式係統上位機知識
第一節 C#.NET串行通信控件與API函數
一、MSComm控件的使用
二、SerialPort控件的使用
第二節 多綫程
一、多綫程的概念
二、綫程的定義
三、多綫程的優缺點及缺點
四、多綫程入門示例
五、多綫程窗體實例
第三節 使用GDI+
一、GDI+概述
二、控件引用實例
三、Windows窗體的基本屬性
四、創建窗體
五、設置啓動窗體屬性
六、控件概述
七、常用的Windows窗體控件
第四節 ASP.NET應用程序基礎
一、創建ASP.NET應用程序
二、運行ASP.NET應用程序
三、編譯ASP.NET應用程序
第五節 NET數據訪問
一、ADO.NET概述
二、實例：操作SQL Sever數據庫

第五章 體育裝備嵌入式項目設計
第一節 單機版體育裝備的設計實例
一、投籃計數器
二、賽艇節拍器
三、反應測試儀
第二節 嵌人式體育裝備的設計實例
一、籃球運球計時器係統
二、速滑分段計時測速係統
三、基於物聯網技術的力量素質測試係統
參考文獻

現代運動科學的基石：裝備革新與技術融閤 本書旨在深入探討體育裝備在現代運動科學發展中的關鍵作用，以及如何通過前沿技術的嵌入，推動運動錶現的突破、運動損傷的預防以及大眾健身的普及。我們將跳齣傳統對體育器材的單一認知，將其視為集材料學、人體工學、電子信息技術、生物力學乃至人工智能於一體的復雜係統。 第一部分：體育裝備的科學內涵與發展脈絡 在引言部分，我們首先要明確“體育裝備”的廣義範疇。它不再局限於球拍、跑鞋、泳鏡等簡單的運動器械，而是包含瞭從服裝、鞋帽，到各類專業運動設備（如賽車、滑雪闆、自行車），再到訓練輔助器具、康復設備，甚至運動場地設施的智能化升級。每一件裝備的設計和製造，都蘊含著深刻的科學原理和技術考量。 我們將迴顧體育裝備發展的曆史，從早期人類為瞭生存和狩獵而使用的簡單工具，到古代奧運會中齣現的為滿足特定運動需求而設計的服飾和器械，再到工業革命後大規模生産和標準化帶來的變革。重點將放在近幾十年來，科學研究與技術進步如何以前所未有的速度重塑體育裝備。例如，材料科學的飛躍，如碳縴維、高性能聚閤物的引入，如何使裝備更輕、更強、更具彈性；人體工學的發展，如何讓裝備更貼閤人體結構，減少能量損耗，提升舒適度和安全性。 這一部分還將觸及體育裝備的分類學。我們會按照運動項目、功能需求、技術集成度等多個維度，對現有體育裝備進行係統梳理，幫助讀者建立清晰的認知框架。例如，針對競技體育，我們會分析不同項目的頂級裝備所體現齣的極緻性能追求；針對大眾健身，則會強調裝備的易用性、安全性與經濟性；針對特殊人群（如殘疾運動員），則會探討輔助性裝備在提升運動能力和生活質量方麵的價值。 第二部分：前沿技術如何賦能體育裝備 本部分將是本書的核心，我們將聚焦於當下和未來可能融入體育裝備的各類前沿技術，並詳細闡述其原理、應用場景以及潛在影響。 2.1 材料科學的革命：輕、韌、智 高性能復閤材料： 詳細介紹碳縴維、芳綸縴維、超高分子量聚乙烯縴維等材料的力學性能（強度、剛度、韌性），以及它們在自行車、網球拍、高爾夫球杆、賽艇、滑雪闆等裝備中的應用案例，分析其如何實現減重、提升能量傳導效率。 智能材料與響應性材料： 探討形狀記憶閤金、壓電材料、電緻變色材料等在服裝和裝備中的應用前景。例如，溫度響應性麵料如何自動調節透氣性；壓力響應性材料如何反饋身體受力情況；自修復材料如何延長裝備壽命。 生物基與環保材料： 關注可持續發展理念，介紹利用可再生資源（如竹子、玉米澱粉、藻類）製造的體育用品，以及其在環保性能和運動錶現上的潛力。 2.2 傳感與監測技術：量化運動，洞察身體 微型化與集成化傳感器： 深入講解慣性測量單元（IMU）、壓力傳感器、應變傳感器、生物電信號傳感器（EMG、ECG）等微型傳感器的原理，以及它們如何被嵌入到服裝、鞋子、護具、運動器械中。 數據采集與處理： 闡述傳感器如何實時采集運動學（速度、加速度、角度）、生物力學（力量、壓力分布）、生理學（心率、血氧、體溫）等關鍵數據。介紹數據預處理、降噪、特徵提取等方法。 無綫通信與雲平颱： 討論低功耗藍牙（BLE）、Wi-Fi等無綫技術如何實現數據的實時傳輸。介紹雲端存儲、大數據分析平颱的作用，如何為運動員、教練、康復師提供個性化的訓練指導和健康監測。 應用案例分析： 跑步： 智能跑鞋如何分析步態、著地方式、足部壓力，提供個性化跑姿建議，預防運動損傷。 籃球/足球： 智能服裝如何監測運動員的心率、呼吸、跑動距離、加速度，評估疲勞程度和運動強度。 高爾夫： 智能球杆如何分析揮杆速度、杆麵角度、擊球力度，幫助球員優化技術。 力量訓練： 智能啞鈴/杠鈴如何記錄次數、重量、動作幅度，並提供反饋。 2.3 人工智能與機器學習：智能化分析與預測 模式識彆與姿態評估： 利用機器學習算法，對傳感器采集的海量數據進行分析，識彆運動員的運動模式，評估動作的規範性，檢測潛在的技術錯誤。 運動錶現預測與優化： 通過分析曆史訓練數據、比賽數據以及運動員的生理指標，建立預測模型，預測運動錶現，並提供個性化的訓練計劃調整建議。 損傷風險預警： 分析運動過程中的受力模式、疲勞纍積等信息，提前識彆高風險動作和生理狀態，為運動員和教練提供預警，有效預防運動損傷。 個性化裝備推薦： 基於對運動員生理特徵、運動習慣和錶現數據的分析，AI可以推薦最適閤的裝備，甚至可以指導裝備的定製化設計。 2.4 虛擬現實（VR）與增強現實（AR）：沉浸式訓練與體驗 VR/AR在訓練中的應用： 探討如何利用VR/AR技術模擬真實比賽環境，進行戰術演練、反應能力訓練。例如，足球運動員可以在VR中練習守門，籃球運動員可以進行虛擬投籃訓練。 AR在裝備使用中的輔助： AR眼鏡可以實時顯示裝備的使用數據、運動軌跡，甚至疊加訓練指導信息，增強用戶的訓練體驗和效果。 康復訓練的創新： VR/AR可以為康復訓練提供更具趣味性和互動性的環境，幫助患者更好地完成康復計劃。 2.5 3D打印技術：個性化與快速原型 定製化裝備： 3D打印技術能夠根據運動員的身體尺寸、運動特點進行高度個性化的裝備定製，如量身定製的跑鞋鞋墊、自行車車把、假肢等。 快速原型製造： 顯著縮短瞭新型體育裝備的研發周期，使得設計師和工程師能夠快速迭代和測試概念。 復雜結構製造： 能夠製造齣傳統工藝難以實現的復雜幾何形狀，為裝備的性能優化提供更多可能。 第三部分：體育裝備革新麵臨的挑戰與未來展望 在技術日益融閤的今天，體育裝備的創新也麵臨著諸多挑戰。 技術集成與功耗管理： 如何將多種傳感器、芯片、通信模塊高效地集成到輕便、舒適的裝備中，同時保證續航能力，是巨大的挑戰。 數據安全與隱私保護： 隨著裝備收集的個人生理和運動數據的增多，如何保障用戶數據的安全和隱私不被泄露，是亟待解決的問題。 成本與普及： 高科技體育裝備往往價格不菲，如何降低成本，讓更多大眾能夠享受到技術進步帶來的益處，是推廣的關鍵。 標準與互操作性： 缺乏統一的技術標準和數據接口，可能導緻不同品牌、不同類型裝備之間的數據無法互通，限製瞭整體生態的發展。 倫理與公平性： 隨著科技在體育中的應用越來越深入，如何界定科技的邊界，避免“科技興奮劑”對體育公平性的衝擊，將是一個長期討論的話題。 盡管麵臨挑戰，體育裝備與技術的融閤趨勢已不可逆轉。未來，我們可以預見： 更智能、更自適應的裝備： 裝備將能夠實時感知運動員的狀態，並根據環境和運動需求進行動態調整，提供更精準的支持和反饋。 “會說話”的裝備： 裝備將通過更自然、更直觀的交互方式，與用戶溝通，提供即時指導和激勵。 裝備與人體無縫融閤： 裝備將更加輕薄、透氣、貼閤，甚至可能實現與人體的生物信號的深度交互。 驅動個性化運動健康管理： 體育裝備將成為個人運動健康數據的重要來源，為疾病預防、康復治療、健康生活方式的養成提供有力支撐。 推動體育産業的跨界融閤： 體育裝備的創新將帶動材料、電子、軟件、人工智能、醫療健康等多個産業的協同發展。 本書的最後一章將對這些趨勢進行深入分析，並展望體育裝備在未來如何繼續扮演現代運動科學的基石角色，為人類健康和體育事業的發展貢獻力量。本書希望能夠為體育工程、運動科學、體育管理等相關專業的學生和從業者提供一個全麵、深入的視角，認識到體育裝備的科學內涵，理解前沿技術如何重塑體育的未來，並激發他們在這一充滿活力的領域進行創新和探索。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我最驚喜的是書中對於未來發展趨勢的展望。作者們並沒有僅僅局限於當前的技術和應用，而是積極地預測瞭體育裝備嵌入式技術在未來的發展方嚮，例如人工智能在運動分析中的進一步應用，虛擬現實和增強現實與體育裝備的深度融閤，以及生物傳感器技術在運動健康監測中的潛力。這些前瞻性的思考，讓我對未來的學習和研究充滿瞭熱情和方嚮感。書中提齣的關於個性化運動方案的實現，以及如何通過嵌入式技術來構建更具互動性和沉浸感的運動體驗，都讓我覺得十分新穎和激動人心。它讓我意識到，體育運動不僅僅是身體的鍛煉，更是科技與人文相結閤的藝術。這本書不僅僅教授瞭“是什麼”，更引導我們思考“將要如何”。它鼓勵創新，激發思考，讓我不僅僅是被動地接受知識，更是主動地去探索和創造。這種引導性的學習方式，對於提升學生的自主學習能力和創新能力至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識體係非常完整，幾乎涵蓋瞭體育裝備嵌入式技術研究和開發的各個方麵。它從最底層的硬件設計，到中間的數據處理，再到上層的應用開發，都給予瞭詳盡的論述。我認為，對於那些希望在體育工程領域有所建樹的學子來說，這本書無疑是一本不可多得的寶典。書中關於傳感器融閤的章節，給我留下瞭深刻的印象。如何將來自不同傳感器的數據進行有效的整閤，以獲得更精確、更全麵的運動信息，這是體育裝備嵌入式技術中的一大挑戰。書中提齣的幾種主流的傳感器融閤算法，並結閤實際的體育場景進行瞭詳細的講解，這讓我受益匪淺。此外，關於無綫通信技術在體育裝備中的應用，書中也進行瞭深入的探討，例如藍牙、Wi-Fi、LoRa等技術在數據傳輸中的特點和選擇。這對於構建互聯互通的智能體育生態係統至關重要。我甚至從中看到瞭未來體育産業發展的方嚮，智能化的運動裝備將極大地提升運動的錶現、訓練效率和觀賞性。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一扇窗，讓我看到瞭體育科技的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞書中在強調理論知識的同時，也注重培養讀者的實踐能力。書中提供瞭大量的實驗項目和設計案例，指導讀者如何將所學的知識應用於實際的開發過程中。例如，書中提供瞭一個基於Arduino的簡易運動監測器的設計方案，指導讀者從硬件選型、電路設計、代碼編寫到最終的測試調試，完成一個完整的項目。這種“做中學”的學習方式，對於提升我的工程實踐能力非常有幫助。通過親手實踐，我能夠更深入地理解技術原理，並學會如何解決實際開發中遇到的問題。而且，書中還鼓勵讀者進行創新性設計，提齣自己的想法，並嘗試將其實現。這讓我覺得，這本書不僅僅是一本教材，更是一個激發我創新精神的平颱。它讓我看到瞭，理論知識的價值，最終體現在實踐創造中。

評分☆☆☆☆☆

在實際學習過程中，這本書所提供的參考資料和推薦閱讀列錶，為我提供瞭極大的幫助。作者們不僅列齣瞭相關的學術論文和技術文檔，還推薦瞭一些優秀的開源項目和社區論壇。這讓我能夠在一個更廣闊的平颱上，獲取更豐富的信息，並與其他學習者和研究者進行交流。我尤其喜歡書中對一些關鍵技術術語的詳細解釋，很多術語的定義都非常精準，而且在上下文中進行解釋，讓我能夠理解其在體育裝備嵌入式技術中的具體含義。例如，書中對“姿態估計”的解釋，不僅給齣瞭數學模型，還結閤瞭實際的運動場景，說明瞭其在動作識彆和軌跡跟蹤中的重要作用。這種細緻入微的講解，對於初學者來說，無疑是一份寶貴的財富。它讓我覺得，作者們在編寫這本書時，確實站在瞭讀者的角度，充分考慮瞭學習過程中可能遇到的睏難，並提前為我們鋪平瞭道路。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容組織上，給我的第一印象是結構清晰，邏輯性極強。它並非簡單地羅列知識點，而是將體育裝備嵌入式技術分解為若乾個子主題，並按照循序漸進的方式進行講解。從最基礎的嵌入式係統原理，到各種傳感器、執行器在體育裝備中的應用，再到數據采集、處理和傳輸，以及最終的係統集成和測試，每一個環節都安排得井井有條。更讓我驚喜的是，書中不僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的案例分析，將抽象的技術概念具象化。比如，在講解運動傳感器時，書中詳細介紹瞭如何將加速度計、陀螺儀等嵌入到跑鞋中，用於分析跑者的步態和衝擊力，以及如何利用這些數據來優化訓練計劃，預防運動損傷。這種“理論+實踐”的模式，對於我這個工程專業的學生來說，無疑是最佳的學習方式。它能夠幫助我更好地理解技術在實際中的應用，也能激發我對相關技術進行更深入探索的興趣。此外，書中還穿插瞭一些圖錶和示意圖，這些視覺化的元素有效地輔助瞭文字內容的理解，使得復雜的原理變得更加直觀易懂。我尤其喜歡書中對不同類型體育裝備的詳細拆解分析，例如智能泳鏡中的水下信息顯示技術，或是智能籃球中的軌跡和力度感應技術，這些都讓我大開眼界，原來我們習以為常的運動裝備背後，竟有如此多的高科技。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常具有特色，它既有學術著作的嚴謹和專業，又不乏工程實踐的靈活性和創新性。作者們在講解一些復雜的概念時，善於使用生動的比喻和貼切的例子，使得枯燥的理論知識變得鮮活起來。我印象深刻的是，書中在介紹“低功耗設計”這一重要課題時，通過對比智能手環和高性能運動相機的功耗差異，生動地說明瞭在不同應用場景下，對功耗的要求是如何影響硬件選型和軟件設計的。這種貼近生活、貼近實際的講解方式，極大地提升瞭閱讀的趣味性和學習的效率。而且，書中在介紹相關技術時，並沒有迴避其局限性和挑戰，反而會詳細分析這些挑戰，並提供可能的解決方案。這是一種非常成熟和負責任的教學態度。它讓我們能夠更全麵地認識到技術的雙麵性，並在未來的實踐中，能夠更加審慎地考慮各種因素。我甚至覺得，這本書的語言本身，就是一種“嵌入式”的教學藝術，巧妙地將知識融入讀者的思維之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書在排版和設計上，也顯得非常用心。它采用瞭清晰的字體，閤理的行距，以及恰到好處的圖文搭配，使得閱讀體驗非常舒適。即使是麵對大量的專業術語和復雜的圖示，也不會讓人感到眼花繚亂。書中對公式和代碼的排版也十分規範，易於理解和參考。我尤其喜歡書中在介紹一些重要的概念時，會使用不同的顔色或字體來突齣顯示，這有助於我快速抓住重點。總而言之，這本書從內容到形式，都體現瞭作者們嚴謹認真的工作態度和對教育事業的深厚情懷。它不僅僅是一本工具書，更是一件藝術品，值得反復品讀和珍藏。這本書的價值，遠不止於知識的傳授，更在於它所激發齣的學習熱情和對未來科學探索的信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計樸實無華，沒有花哨的圖飾，隻有書名和齣版社信息，但這種簡約反而透著一股專業的氣息，讓人一看就知道這是一本嚴謹的學術著作。當我翻開第一頁，映入眼簾的是序言，裏麵詳細闡述瞭體育工程學在中國高等教育中的發展曆程，以及這本教材編寫的初衷和重要意義。作者們深入淺齣地介紹瞭體育裝備嵌入式技術這一新興領域，並將其置於整個體育工程學的大背景下進行探討。讓我印象深刻的是，序言中不僅強調瞭理論的重要性，更突齣瞭實踐操作和工程應用。讀完序言，我感覺自己對這本書的主題有瞭初步但清晰的認識，也對即將展開的學習內容充滿瞭期待。書中提到的“體育工程學”這個概念本身就引人入勝，它將冰冷的工程技術與充滿活力的體育運動巧妙地結閤在一起，打破瞭我以往對體育的刻闆印象，讓我看到瞭體育運動背後蘊含的科學力量。而且，教材的編著者都是來自全國知名的體育院校，這無疑保證瞭其內容的權威性和前沿性。從序言的字裏行間，我能感受到作者們在教育事業上的拳拳之心，希望通過這本教材，為培養新一代優秀的體育工程人纔打下堅實的基礎。這種對教育的投入和對學科發展的熱情，是任何一本優秀的教材都不可或缺的靈魂。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑填補瞭我國體育工程學專業在體育裝備嵌入式技術教學上的空白。以往，相關的知識往往分散在不同的學科領域，缺乏係統性的梳理和整閤。而這本教材，將所有相關內容匯聚一堂，形成瞭一個完整的知識體係。它不僅為我這樣的在校學生提供瞭係統的學習平颱，也為從事體育裝備研發的工程師們提供瞭一本權威的參考書。書中關於“人機交互設計”的章節，給我留下瞭深刻的印象。它不僅關注技術層麵的實現，更關注如何讓用戶在使用運動裝備時，獲得更便捷、更愉悅的體驗。例如，書中介紹瞭如何通過觸覺反饋、語音交互等方式，來提升運動裝備的易用性和智能化程度。這讓我意識到，科技不僅僅是為瞭實現功能，更是為瞭提升生活品質。這本書讓我看到瞭體育科技的未來，不僅僅是更快、更高、更強，更是更智能、更人性、更健康。

評分☆☆☆☆☆

當我深入閱讀這本書的章節內容時，我被其中嚴謹的學術態度和精煉的語言錶達所摺服。每個章節的開頭，都會對該章節的核心概念進行清晰的定義和概述，為讀者提供一個明確的學習方嚮。隨後，作者會運用大量的專業術語，但並非故弄玄虛，而是通過精準的闡述，將復雜的原理一一剖析。我尤其欣賞書中在介紹不同嵌入式硬件平颱時，所進行的詳細比較和分析，例如Arduino、Raspberry Pi等在體育裝備開發中的優劣勢，以及它們各自適用的場景。這讓我能夠根據具體需求，做齣更明智的技術選型。書中對於算法和軟件設計的講解也非常到位，無論是數據濾波、特徵提取，還是機器學習模型的應用，都給齣瞭詳細的介紹和相應的僞代碼示例。這為我今後的項目開發提供瞭寶貴的參考。讓我印象深刻的是，書中在討論數據安全和隱私保護問題時，也給予瞭充分的關注，這在當前信息時代，是非常重要且必要的一點。它不僅關注技術的實現，也關注技術的倫理和社會影響，體現瞭作者的遠見卓識。閱讀過程中，我感覺自己就像在與一位經驗豐富的工程師進行一對一的交流，不斷吸收著新的知識和理念，並從中獲得啓發。