本实用新型涉及数据传感技术领域，具体涉及一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器。
背景技术：
集中器(concentrator device)是连接终端、计算机或通信设备的中心连接点设备，它成为电缆汇合的中心点。
在数据传输中，终端没有足够多的接口来依次采集多路数据，且可供用户自行使用的，没有那么大的缓存区或足够多的中断源，所以需要数据集中器整合采集数据，作进一步优化处理，再将数据传输给终端。
在若干终端密集区内，通常为减少通信线路，先把终端接到集中器，然后再将集中器连接到计算机的通信控制器，因此，集中器也是共享线路和提高线路利用率的一种有效设备。
在2015年西安邮电大学的硕士研究生论文所提到的散打电子护具的设计与研究一文中，所提到的数据集中器采用单片机作为处理单元，由于受到单片机微处理芯片的性能和资源限制，使得其接口少，处理速度慢，且不能实现对硬件的编程扩展，不能有效的对数据进行管理、集中；虽然采用了无线传输功能，但对数据没有进行安全保护，容易造成数据丢失或损坏，从而影响武术散打比赛的结果。
技术实现要素：
基于此，针对上述问题，有必要提出一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，其采用ARM处理模块，可靠性及实时性大大增强，抗干扰能力强；同时连接有安全检测模块，对多路数据的传输进行保护，防止数据丢失或损坏；ARM处理模块与FPGA芯片通过并行总线连接，实现硬件编程扩展；采用ACDC模块和稳压器，使电压降低，保证电压稳定；并采用串口转换芯片，转换输出格式，使数据能正常传输。
本实用新型的技术方案如下：
一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块、ARM处理模块、安全检测模块、串口转换芯片和USB接口，所述I/O模块的信号输出端连接ARM处理模块的第一信号输入端；所述的无线数传模块包括第一无线模块接收端、第二无线模块接收端、第三无线模块接收端和调理电路，所述第一无线模块接收端的信号输出端连接调理电路的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端的信号输出端连接调理电路的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端的信号输出端连接调理电路的第三信号输入端，所述调理电路的信号输出端连接ARM处理模块的第二信号输入端；所述ARM处理模块的信号输出端连接安全检测模块的信号输入端，所述安全检测模块的信号输出端连接串口转换芯片的信号输入端，所述串口转换芯片的信号输出端连接USB接口的信号输入端。
在本技术方案中，由于在数据传输中，终端没有足够多的接口来依次采集多路数据，且可供用户自行使用的，没有那么大的缓存区或足够多的中断源，所以需要数据集中器整合采集数据，作进一步优化处理，再将数据传输给终端；I/O端口模块接收来自边裁判员手柄传输的信号，无线数传模块的第一无线模块接收端、第二无线模块接收端和第三无线模块接收端分别接收主裁判手柄和两个电子护具上传感器无线传输的信号，再经调理电路后，连接到ARM处理模块进行数据整合处理，并由安全检测模块对传输到ARM处理模块的数据进行检测，最后通过串口转换芯片再次转换数据的输出格式，使数据由USB接口进入终端；完成了对数据从采集到集中整合，再传输到终端的整个过程，实现了数据的传输；采用ARM处理模块，可靠性及实时性大大增强，抗干扰能力强；同时连接有安全检测模块，对多路数据的传输进行保护，防止数据丢失或损坏。
在一个优选地实施例中，该武术散打竞赛用电子护具的数据集中器还包括电源模块，所述的电源模块包括电源输入接口、ACDC模块和稳压器，所述的电源输入接口为220V交流电，且电源输入接口的信号输出端连接ACDC模块的信号输入端，所述ACDC模块的信号输出端连接稳压器的信号输入端，所述稳压器的信号输出端连接I/O模块的信号输入端。
在本技术方案中，电源直接接入220V市电，经由ACDC模块将电压降到12V，再通过稳压器对电路进行调节，使电压稳定；最终，连接至I/O模块，由各自的跳线接口进行分配使用；实现了降低电压的功能，保证了电压的稳定，使I/O端能接收来自边裁判员手柄所传输的信号。
在进一步优选地实施例中，所述的稳压器为单通道线性稳压器TPS76950。目的是其工作稳定、性价比高，既能对电路进行有效的调节，又节约了成本，且其具有超低功耗、低压降的性能。
在更进一步优选地实施例中，所述ARM处理模块通过并行总线还连接有FPGA芯片，所述FPGA芯片的信号输出端连接ARM处理模块的第三信号输入端。
在本技术方案中，FPGA芯片提供与ARM总线协议一致的接口，使FPGA芯片与ARM处理模块的并行总线连接，实现ARM和FPGA之间的通信；且实现了对硬件进行编程扩展。
本实用新型的有益效果是：
1、采用ARM处理模块，可靠性及实时性大大增强，抗干扰能力强；同时连接有安全检测模块，对多路数据的传输进行保护，防止数据丢失或损坏。
2、采用ACDC模块和稳压器，使电压降低，保证电压稳定；使I/O端能接收来自边裁判员手柄所传输的信号。
3、采用串口转换芯片，转换输出格式，使经数据集中器优化处理后的数据能正常传输至终端。
4、FPGA芯片提供与ARM总线协议一致的接口，使FPGA芯片与ARM处理模块的并行总线连接，实现ARM和FPGA之间的通信；且实现了对硬件进行编程扩展。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述武术散打竞赛用电子护具的数据集中器的原理框图。
附图标记说明：
10-I/O模块；20-无线数传模块；201-第一无线模块接收端；202-第二无线模块接收端；203-第三无线模块接收端；204-调理电路；30-ARM处理模块；301-FPGA芯片；40-安全检测模块；50-串口转换芯片；60-USB接口；70-电源模块；701-电源输入接口；702-ACDC模块；703-稳压器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块10、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块20、ARM处理模块30、安全检测模块40、串口转换芯片50和USB接口60，所述I/O模块10的信号输出端连接ARM处理模块30的第一信号输入端；所述的无线数传模块20包括第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202、第三无线模块接收端203和调理电路204，所述第一无线模块接收端201的信号输出端连接调理电路204的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端202的信号输出端连接调理电路204的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端203的信号输出端连接调理电路204的第三信号输入端，所述调理电路204的信号输出端连接ARM处理模块30的第二信号输入端；所述ARM处理模块30的信号输出端连接安全检测模块40的信号输入端，所述安全检测模块40的信号输出端连接串口转换芯片50的信号输入端，所述串口转换芯片50的信号输出端连接USB接口60的信号输入端。
在本实施例中，由于在数据传输中，终端没有足够多的接口来依次采集多路数据，且可供用户自行使用的，没有那么大的缓存区或足够多的中断源，所以需要数据集中器整合采集数据，作进一步优化处理，再将数据传输给终端；I/O模块10接收来自边裁判员手柄传输的信号，无线数传模块20的第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202和第三无线模块接收端203分别接收主裁判手柄和两个电子护具上传感器无线传输的信号，再经调理电路204后，连接到ARM处理模块30进行数据整合处理，并由安全检测模块40对传输到ARM处理模块30的数据进行检测，最后通过串口转换芯片50再次转换数据的输出格式，使数据由USB接口60进入终端；完成了对数据从采集到集中整合，再传输到终端的整个过程，实现了数据的传输；采用ARM处理模块30，可靠性及实时性大大增强，抗干扰能力强；同时连接有安全检测模块40，对多路数据的传输进行保护，防止数据丢失或损坏。
实施例2
如图1所示，一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块10、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块20、ARM处理模块30、安全检测模块40、串口转换芯片50和USB接口60，所述I/O模块10的信号输出端连接ARM处理模块30的第一信号输入端；所述的无线数传模块20包括第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202、第三无线模块接收端203和调理电路204，所述第一无线模块接收端201的信号输出端连接调理电路204的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端202的信号输出端连接调理电路204的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端203的信号输出端连接调理电路204的第三信号输入端，所述调理电路204的信号输出端连接ARM处理模块30的第二信号输入端；所述ARM处理模块30的信号输出端连接安全检测模块40的信号输入端，所述安全检测模块40的信号输出端连接串口转换芯片50的信号输入端，所述串口转换芯片50的信号输出端连接USB接口60的信号输入端。
该武术散打竞赛用电子护具的数据集中器还包括电源模块70，所述的电源模块70包括电源输入接口701、ACDC模块702和稳压器703，所述的电源输入接口701为220V交流电，且电源输入接口701的信号输出端连接ACDC模块702的信号输入端，所述ACDC模块702的信号输出端连接稳压器703的信号输入端，所述稳压器703的信号输出端连接I/O模块10的信号输入端。
在本实施例中，电源直接接入220V市电，经由ACDC模块702将电压降到12V，再通过稳压器703对电路进行调节，使电压稳定；最终，连接至I/O模块10，由各自的跳线接口进行分配使用；实现了降低电压的功能，保证了电压的稳定，使I/O模块10端能接收来自边裁判员手柄所传输的信号。
实施例3
如图1所示，一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块10、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块20、ARM处理模块30、安全检测模块40、串口转换芯片50和USB接口60，所述I/O模块10的信号输出端连接ARM处理模块30的第一信号输入端；所述的无线数传模块20包括第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202、第三无线模块接收端203和调理电路204，所述第一无线模块接收端201的信号输出端连接调理电路204的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端202的信号输出端连接调理电路204的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端203的信号输出端连接调理电路204的第三信号输入端，所述调理电路204的信号输出端连接ARM处理模块30的第二信号输入端；所述ARM处理模块30的信号输出端连接安全检测模块40的信号输入端，所述安全检测模块40的信号输出端连接串口转换芯片50的信号输入端，所述串口转换芯片50的信号输出端连接USB接口60的信号输入端。
该武术散打竞赛用电子护具的数据集中器还包括电源模块70，所述的电源模块70包括电源输入接口701、ACDC模块702和稳压器703，所述的电源输入接口701为220V交流电，且电源输入接口701的信号输出端连接ACDC模块702的信号输入端，所述ACDC模块702的信号输出端连接稳压器703的信号输入端，所述稳压器703的信号输出端连接I/O模块10的信号输入端。
所述的稳压器703为单通道线性稳压器TPS76950。
实施例4
如图1所示，一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块10、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块20、ARM处理模块30、安全检测模块40、串口转换芯片50和USB接口60，所述I/O模块10的信号输出端连接ARM处理模块30的第一信号输入端；所述的无线数传模块20包括第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202、第三无线模块接收端203和调理电路204，所述第一无线模块接收端201的信号输出端连接调理电路204的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端202的信号输出端连接调理电路204的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端203的信号输出端连接调理电路204的第三信号输入端，所述调理电路204的信号输出端连接ARM处理模块30的第二信号输入端；所述ARM处理模块30的信号输出端连接安全检测模块40的信号输入端，所述安全检测模块40的信号输出端连接串口转换芯片50的信号输入端，所述串口转换芯片50的信号输出端连接USB接口60的信号输入端。
所述ARM处理模块30通过并行总线还连接有FPGA芯片301，所述FPGA芯片301的信号输出端连接ARM处理模块30的第三信号输入端。
实施例5
如图1所示，一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块10、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块20、ARM处理模块30、安全检测模块40、串口转换芯片50和USB接口60，所述I/O模块10的信号输出端连接ARM处理模块30的第一信号输入端；所述的无线数传模块20包括第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202、第三无线模块接收端203和调理电路204，所述第一无线模块接收端201的信号输出端连接调理电路204的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端202的信号输出端连接调理电路204的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端203的信号输出端连接调理电路204的第三信号输入端，所述调理电路204的信号输出端连接ARM处理模块30的第二信号输入端；所述ARM处理模块30的信号输出端连接安全检测模块40的信号输入端，所述安全检测模块40的信号输出端连接串口转换芯片50的信号输入端，所述串口转换芯片50的信号输出端连接USB接口60的信号输入端。
该武术散打竞赛用电子护具的数据集中器还包括电源模块70，所述的电源模块70包括电源输入接口701、ACDC模块702和稳压器703，所述的电源输入接口701为220V交流电，且电源输入接口701的信号输出端连接ACDC模块702的信号输入端，所述ACDC模块702的信号输出端连接稳压器703的信号输入端，所述稳压器703的信号输出端连接I/O模块10的信号输入端。
所述ARM处理模块30通过并行总线还连接有FPGA芯片301，所述FPGA芯片301的信号输出端连接ARM处理模块30的第三信号输入端。
实施例6
如图1所示，一种武术散打竞赛用电子护具的数据集中器，包括采集边裁判员手柄传输信号的I/O模块10、采集主裁判手柄和电子护具上传感器无线传输信号的无线数传模块20、ARM处理模块30、安全检测模块40、串口转换芯片50和USB接口60，所述I/O模块10的信号输出端连接ARM处理模块30的第一信号输入端；所述的无线数传模块20包括第一无线模块接收端201、第二无线模块接收端202、第三无线模块接收端203和调理电路204，所述第一无线模块接收端201的信号输出端连接调理电路204的第一信号输入端，所述第二无线模块接收端202的信号输出端连接调理电路204的第二信号输入端，所述第三无线模块接收端203的信号输出端连接调理电路204的第三信号输入端，所述调理电路204的信号输出端连接ARM处理模块30的第二信号输入端；所述ARM处理模块30的信号输出端连接安全检测模块40的信号输入端，所述安全检测模块40的信号输出端连接串口转换芯片50的信号输入端，所述串口转换芯片50的信号输出端连接USB接口60的信号输入端。
该武术散打竞赛用电子护具的数据集中器还包括电源模块70，所述的电源模块70包括电源输入接口701、ACDC模块702和稳压器703，所述的电源输入接口701为220V交流电，且电源输入接口701的信号输出端连接ACDC模块702的信号输入端，所述ACDC模块702的信号输出端连接稳压器703的信号输入端，所述稳压器703的信号输出端连接I/O模块10的信号输入端。
所述的稳压器703为单通道线性稳压器TPS76950。
所述ARM处理模块30通过并行总线还连接有FPGA芯片301，所述FPGA芯片301的信号输出端连接ARM处理模块30的第三信号输入端。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。