Imię i nazwisko studenta: Rafał Siwakowski	Przedmiot: Podstawy Automatyki i Robotyki	Data: 07.04.2010
Nr albumu: 180436
Projekt układu wykorzystującego czujniki wychwytujące sygnały z otoczenia		Ocena:
Imię i nazwisko osoby prowadzącej zajęcia: Magdalena Barańska

1. Opis układu:

Celem działania prezentowanego układu jest usprawnienie sędziowania meczów koszykówki szczególnie w sytuacji, gdy kosze, na których rozgrywa się spotkania, są pozbawione siatek. W tej sytuacji często trudna jest interpretacja faktu, czy piłka przeleciała przez obręcz (co jest równoznaczne zdobyciu punktów), czy też minęła się z koszem. Aby punkty zostały zaliczone przez projektowany przeze mnie układ, piłka musi przelecieć przez obręcz, a poza tym mieć kolor pomarańczowy (czyli taki, jaki mają piłki używane w oficjalnych rozgrywkach). System nie zaliczy także punktów zdobytych po czasie przeznaczonym na oddanie rzutu, czyli po zakończeniu kwarty/połowy/meczu. Należy podkreślić, że układ traktuje rzuty z każdej odległości tak samo, nadając zdobytemu koszowi wartość dwóch punktów. Kolejnym zadaniem stworzonego przeze mnie układu jest przetwarzanie informacji o tym, czy kosz wisi przez cały czas na właściwej wysokości, czy też, na skutek działania zewnętrznych czynników (np. takich, jak uwieszenie się na nim przez któregoś z zawodników) jego wysokość obniżyła się. W tym wypadku, system wysyła informację o nieprawidłowej wysokości obręczy nad ziemią.

Efekty działania pracy układu możemy obserwować na cyfrowej tablicy wynikowej, przedstawiającej obecny rezultat spotkania. Kiedy zostaną zdobyte punkty, system dopisze jej do wyniku drużyny, która je rzuciła, zwiększając sumę zdobytych punktów o 2. Kiedy nie zostanie zarejestrowane przejście pomarańczowej piłki przez obręcz, wynik nie ulega zmianie. Gdy układ odnotuje nieprawidłową wysokość któregoś z koszy, czerwone diody zamontowane wokół obszaru prezentującego sumę punktów rzuconych na ten kosz zaczną impulsywnie migać, a system wyłączy czujniki odpowiadające za rejestrację punktów rzuconych na ten kosz do czasu, aż zostanie przywrócona jego prawidłowa wysokość.

Informacje o stanie czujników są wysyłane do stacji roboczej, która steruje pracą tablicy wynikowej.

Aby zapewnić prawidłowe działanie układu, konieczne jest użycie następujących czujników:

1. Dwa fotoelektryczne czujniki refleksyjne – są one umieszczone wewnątrz obręczy każdego z dwóch koszy, a niezbędne do ich działania płytki odbijające wiązki światła znajdują się w tej samej płaszczyźnie poziomej, po drugiej stronie obręczy. Odpowiadają one za śledzenie faktu, czy piłka przelatuje przez obręcz. Dzieje się to, gdy zostaje przerwany strumień światła wysyłanego z czujnika i odbijanego od reflektora.

2. Dwa fotoelektryczne czujniki koloru – również umieszczone wewnątrz obręczy każdego z dwóch koszy. Ich zadaniem jest identyfikacja piłki przelatującej przez obręcz jako pomarańczowego obiektu, który zostaje rozpoznany na podstawie odbicia wysyłanych wiązek RGB.

3. Dwa fotoelektryczne czujniki pomiaru wysokości – nadajnik wraz z odbiornikiem jest umieszczony na spodzie tablicy, natomiast płytka odbijająca światło na ziemi, w tej samej płaszczyźnie pionowej. Ze względu na to, że wysyłany strumień światła może być przecinany np. przez przebiegających zawodników, czujnik zgłasza do stacji roboczej informację o nieprawidłowej wysokości kosza dopiero po 15 sekundach stałego odbierania błędnych z jego punktu widzenia informacji.

Elementem odbierającym informacje od czujników jest stacja robocza, która następnie wysyła odpowiednie sygnały do tablicy wynikowej. Aby móc zwiększyć konto punktowe którejś z drużyn, system musi jednocześnie odebrać informację o przecięciu wiązki światła wysłanej przez fotoelektryczny czujnik refleksyjny oraz o zidentyfikowaniu pomarańczowego koloru obiektu. Działanie czujników 1) i 2) jest zależne od stanu czujników 3). Gdy zostaje odnotowana nieprawidłowa wysokość któregoś z koszy, stacja robocza ignoruje działanie czujników 1) i 2). Po uregulowaniu wysokości kosza praca systemu wraca do normalności, a sygnały od czujników umieszczonych w obręczach są przetwarzane. W wypadku błędnej identyfikacji zdarzeń na boisku istnieje możliwość ingerencji w działanie układu poprzez ręczną zmianę stanu punktowego którejś z drużyn z poziomu stacji roboczej, co nie wpływa na dalszą pracę całego układu (system nie potrzebuje przechowywać historii zdobywanych punktów, a do obliczenia nowej wartości wymaga jedynie stanu występującego bezpośrednio przed zdobyciem punktów).

Zastosowanie takiego układu może znacznie usprawnić prowadzenie meczy koszykówki, automatyzując procesy, za wykonywanie których są odpowiedzialne dodatkowe osoby ze sztabu sędziowskiego przy zastosowaniu tradycyjnych rozwiązań.

Schemat blokowy ilustrujący działanie układu: