本文介绍一种构思巧妙，适合体育教学和训练中使用的发令计时系统。此系统中电子发令枪是用手提多功能喊话器改制的，遥控计时器用电子秒表作计时核心，因而它有构造简单，使用方便，造价低等特点。对于目前体育经费欠缺的中小学校选用尤为合适。现将其基本原理与制作方法介绍如下。
电子发令枪
1．电路原理：电子发令枪是用声光信号取代体育竞技场上传统火药枪的声烟信号。它不需弹药，可连续发令，使用更安全可靠。从图1可以看出，扣动抢机时由同步开关同时送出3个脉冲信号，启动模拟枪声电路、闪光电路和发射电路工作，为运动员、裁判员和计时器同步提供声、光、电信号。为了更好控制运动场上情况，枪上还设有喊话扩音，音乐电哨及外接插口，可灵活应用。图2为改制前XB—6S多功能喊话器原电路图。图3为改制后成为电子发令枪的总电路图，标有序号的元件均为新增元件。
这里采用KD9562八音集成块中单发枪声作模拟枪声电路。其触发脉冲用大电容C1充电后通过R4、R6、VT1 be结迅速释放，在VT1集电极上形成一个由大到小衰减的负脉冲，使KD9562输出一个逼真的枪声，再送入功放级进行放大，输出功率可达5W。调整C1容量可改变枪声长短，R3决定枪声音色，以30k～68k为宜。
闪光电路是在枪响同时为裁判员按表提供光信号。S2按下时，C1充电电压经R8触发单向可控硅导通，闪光灯就随着枪声闪光。为了节约电池，本电路采用自动恒压式（此种电路在报刊上已有刊载，这里就不作介绍）。这样在发令间隔时间内，也不必关断闪光电路的电源开关S5了。
在扣动枪机S2时，C1上电压经R7向VT5送去一同步脉冲并使其导通，发射电路因得电而工作。VT2、VT3组成多谐振荡器，产生50k左右的频率，去调制VT4发射管，它与C、 L1组成电感三点式自激振荡器，产生经50k频率调制的350MHz左右超短波信号，由L1发射出去。
2．安装与调试
改装时小心打开喊话器，先将警灯HD接线去掉不用。并注意S1、S2接法有改变，再将电路中报警集成块KD9561拆除，换上 KD9562，取其中第2第4电极为枪声和哨声的触发极。并在原电路板空档位置，装上VT1开关管和电阻，按图3接好线。
发射电路元件装在5×2cm电路板上，元件宜用贴焊法，线圈L1为一圈，直接腐蚀在电路板上，L2用Φ0.3～0.5mm的漆包线绕30圈，绕成Φ4mm的空心线圈。VT4用超高频管如： 9018等β＞100。元件安装无误后，可先接上电源，将R7碰正电源，经示波器或接收机，确认正常振荡并发射电波后，可装入喊话器内，将它置于喊话器原来两个电路板中间。
闪光电路安装在喊话器上方突出部分内，并换上半透明有机玻璃盒，S5装在盒边，引出正负电源和触发信号线与机内相连，由于闪光灯电路是3V供电，故正电源线应接在12V电池组的3V处弹簧上。以上三部分组装好后，重新装好喊话器，改制即告结束。
遥控计时器
1．工作原理：计时器采用电子秒表作计数核心，因而简捷了电路设计，工作亦可靠，电路见图4。当合上电源开关S1后，电容C3瞬间视为短路元件，由LM324组成的同相放大器A输入端瞬时被置“0”，经电压跟随器B使CD4011组成的RC触发器F1输出为“1”，F2输出为“0”，经F3和F4反相使红灯（LED1）亮、绿灯（LED2）暗。这时按一下电子秒表按钮S2，秒表即清零，同时也使VT4基极获得正脉冲并导通，向F2输入端送去一负脉冲，F1、F2翻转，使红灯灭绿灯亮，表示仪器可以正常工作。
由VT1、L1、C1等组成的再生式接收电路收到发令枪送来的遥控信号后，检出50k频率信号，经VT2放大送入IC1③脚。IC1是频率译码专用集成块LM567。当输入信号频率与IC1内压控振荡频率相符时，⑧脚立即由高电平降至低电平。这时A输出变为“0”，触发F1、F2翻转，红灯亮绿灯灭，同时向C4、D1输出一脉冲，致使VT3导通，秒表S1获得一正脉冲，电子秒表启动计时。当人跑到终点，挡住红外线传感器发射出的红外光线时，红外头即送出负脉冲，经“C”、“D”去触发F1、F2再翻转，同样向C5、D2送去正脉冲，VT3又导通一次，秒表停止计时。这里使用的红外头，采用了“无线电”杂志1992年第9期介绍的“红外线同步反射式位置检测器”线路，这里就不赘述了。X1、X2是外接插口，由于“A”、“B”放大器灵敏度较高，可以用其它形式的传感器来控制秒表的启停。如开关按钮，压电片等输出为负脉冲的均可。所以可作为运动中的测试（如动作反应时，发令起跑反应时等的测试）。
本仪器由于采用无线电波和红外光线遥控，而且信号都经过特定频率的调制，接收时又经过比较选频输出，因而它们工作保密度较高，不容易在测试中受到干扰，这也是本系统的特色之处。
2．制作与调试：首先对秒表进行改造，小心地从秒表电路板上引出正负电源和S'1、S'2接线（S'3为秒表功能键），并装上R3、R4、VD3分压和充电电路，使秒表内扣式电池保持1.35～1.5V电压。如仪器电源中断，也不影响电子秒表正常工作。然后将秒表与整机电路固定在一起。接收电路中L1、L2同发射机电路。红外传感器可以与整机装在一起，也可以独立成为“红外头”，用导线与X2相连，这样使用时放在终点比较方便。
调试工作较简单，元件焊接无误后，接上电源，调整R1使VT1基极电压为1.2V～1.3V，集电极电压为1.8V～2.2V。再用示波器观察IC1③脚波形，一边按动发令枪S2，一边慢慢调整C1，当示波器看到发令枪送来的50k频率信号并使其振幅最大时，固定C1。第三步用示波器或万用表测IC1⑧脚电压，旋转可变电阻R2使进入③脚信号频率与IC1内频率相近时⑧脚立即下降至低电位，此时固定R2。“红外头”调试按上述文章介绍进行。通过以上调试，一般按一下枪机，秒表应启动计时红灯亮，挡一下红外线，秒表应停止计时，绿灯亮。最后是电子发令枪和遥控计时器打开距离调试，一般可大于50米，并细微调校C1、R2使灵敏度最高，调试工作即告结束。
使用方法
电子发令枪是改制后的喊话器，S4原控制“报警”和“哨声”，现改为“枪声”和”哨声”的转换。S3保持原有“喊话”和“音乐”功能。使用时合上开关S1，选择音量RP．扣动抢机S2即发出枪响。对着话筒可喊话，S3拔向“音乐”即发出一首乐曲；S4拔向“哨声”即发出电哨声。当需要闪光时，合上开关S5，5～8秒后，即可扣动枪机，枪响并闪光。
发令和自动计时配合时，将“红外头”放在终点线上，距人1.5米处，打开计时器开关，按动S'3使电子表显示秒表功能，再按S'1，S'2使表清零并绿灯亮，准备工作即结束。以后每跑过终点一个人，记下被测时间，再按一下S2，又可继续测试。（陈天石）