摘要:传统的抢答器都是导线布线,受现场环境影响很大。本文介绍的四路无线抢答器,是以MCS-51单片机为核心。由无线发射编码模块、无线接收解码模块、显示驱动电路、4寸数码管组成。由接收模块收到信号,经过单片机分析、比较,送至4寸数码管显示数据。 关键字:抢答器、智能抢答器、无线编解码、单片机。 一、设计方案论证 核心电路采用单片机可使电路简化,电路成功率高。采用MCS-51系列单片机好处是其开发环境比较成熟,可以降低软件开发时间和难度。 (1)、方案选择: 方案一:以MCS-51为核心,无线电路以调幅波为载波,再加其它信号驱分每路。 方案二:以MCS-51为核心,无线电路以调频波载波,输入信号为DTMA驱分每路。 方案三:以MCS-51为核心,无线电路采用发射机采用声表谐振器稳频,接收采用超再生接收板。区分每路采用编码电路。 (2)、方案比较: 方案一、二,无线振荡电路频率难以稳定,抗干扰能力差,信号处理分离难,电路相当复杂,对调试工具要求相当高,成功率极低。 方案三:声表谐振器和超再生接收已经广泛用于无线电遥控领域,技术成熟,发射频率稳定度极高,工作频率为315MHZ。超再生接收块接收灵敏度高。使用编码电路可轻易分离各路信号。 (3)、方案论证:经过上述方案的比较,以及从可能性、理论、实现等方面进行论证,方案三有效的解决设计中难点,是这个方案最优方案。 二、四路无线抢答器原理框图 本系统采用单片机为处理核心,将设计分成信号发射、信号接收、信号处理、显示数据等几个模块。 (1) 系统原理框图如下:
(2)各部份作用和功能如下: 无线编码信号由各路发出,无线编码电路收到信号解码出高低信号送至单片机,单片机收到信号进行处理,同时也受控制电路信号的控制,最后将处理后的信号送至显示。
三、主要电路设计 1.无线接发系统 以无线编码电路为基本系统 2.处理系统 AT89C2051单片机基本系统 3.显示电路 采用4寸LED数码显示 4.电源设计 采用变压器经LM7805、LM7909稳压器供给各电路。
各电路图如下:
上图为发射等效电路图。10、11、12、13脚是编码芯片PT2262(SC2262)集成电路的10~13脚,为四位数据输入端。本作品①路使用10脚、②路使用11脚、③路使用12脚、④路使用13脚。编码1脚接高电平。 控制电路10脚为(A),11脚为(B)。编码2脚接高电平。
上图为接收等效电路图。10、11、12、13脚是解码芯片PT2272(SC2272)集成电路的10~13脚,为四位数据输出端,有信号时能输出5V左右的高电平,驱动电流约2mA,与发射器上的四为个键一一相对应。
四.系统软件设计 分析各路谁先谁后是通过单片机实现,软件是系统关键。设计软件时我们从系统实用、可靠及方便使用考虑。 程序方框图如下:
五.设计总结 通过实际制作,完成了系统设计与制作,实现了设计目标,达到了预期目的。 整个系统得益与单片机及无线编码模块。同时各种器件灵活、合理的使用,为成功铺平道路。
使用说明书 A为选择键 B为功能键 “1”表示一号选手 “3”表示三号选手 “2”表示二号选手 “4“表示四号选手 开机显示为“0”并长鸣一声。按B(响一声)显示“8”,按A进入抢答倒计时(响两声),默认为5秒倒计时。到“0”后方可抢答。抢答后,显示抢答到的路数。在“0”之前抢答犯规,并闪烁犯规的路数(蜂鸣器随之响应)。 按B(响一声)返回显示“8”。 再按B时(响一声)显示“7”,“7”表示选择倒计时时间。 按A(响一声)进入选择倒计时时间“0----9”秒选择。按B(响一声)返回显示“8”。 实物图:
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