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防违规型四路无线抢答器的制作
来源:本站整理  作者:佚名  2011-11-14 10:41:32



  抢答器在智力竞赛中不可缺少,而无线抢答器比有线抢答器更方便、可靠地适应场地。本文设计一个四路无线抢答器,以51单片机为核心,由无线发射编码电路、接收解码电路、显示驱动电路和数码管组成。同时该抢答器可有效防止提前抢答的违规操作。

  在无线抢答器设计中,由1个接收器和4个发射器组成。比赛前,将参赛组从1至4编号,每组发给对应的一个发射器,发送的信号由接收模块接收,经过单片机分析、比较,送至数码管显示数据。

  无线传输采用PT2262/2272,它们是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片,其引脚功能如下左图所示。PT2262/2272引脚图

  PT2262引脚功能说明:

  1-6脚(AO-A5):地址输入端,可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。

  7、8、10-13脚(A6/DO-A11/D5):地址或数据输入端,地址输人时用1-6脚,做数据输人时只可编成‘1”、“0”两种状态。

  14脚(TE):发射使能端,低电平有效。

  15、16脚(OSC1、OSC2):外接振荡电阻,决定振荡的时钟频率。

  17脚(Dout):数据输出踹,编码由此脚串行输出。

  9、18脚(VDD,VSS):

  电源+,-输入端。

  PT2272引脚功能说明:

  1-6脚(AO-A5):地址输入踹,可编成“1”、“0”和“开路”三种状态。要求与PT2262设定的状态一致。

  7、8、10-13脚(DO-D5):数据输出端,分暂存和锁存两种状态。

  14脚(DIN):脉冲编码信号输入端。

  15、16脚(OSCI、OSC2):外接振荡电阻,决定振荡的时钟频率。

  口脚(VT):输出端,接收有效信号时,VT踹由低电平变为高电平。

  9、18脚(VDD,VSS):电源+,-输入踹。

  四路信号收发电路分别如下所示。

四路信号收发电路图 四路信号收发电路图

  左图中SB1-SB4分别是选手手中对应的抢答按键,他们的信号对应着右图中Q1、Q2、Q3、Q4的发送。在满足收发功能的情况下,我们假设0代表没有选手按下按键,1代表接下按键,则每个选手按键的状态下见表。

复位按键 开始按键 抢答状态
开始前 开始后
0 0 0 无效
0 0 1 正常抢答
0 1 0 违规
0 1 1 违规
每组抢咎按键状态
  设计功能是在主持人接下复位键后,4路抢答按键转为无信号状态,随后主持人宣布题目,在主持人按下开始按键之前,如果有选手接下抢答按键,则视为违规性提前抢答,通过扫描单片机P1口4路信号输入,锁存按下复位键后、按下开始键前的所有违规抢答组,并通过PO口LED显示该组违规。
  只有主持人接下开始键后,选手才可以开始抢答,其中违规组信号已被锁存,再次按键视为无效,只有无违规前科的抢答组才可以正常抢答,并且哪一正常抢答组最先按下发射器上的抢答键,P2口数码管就立即显示该组的组号并锁定,只有主持人再次按动复位键全部清0后,才能进行下一次抢答,功能所要求的程序流程见下图。
程序流程图
 
  本设计硬件电路见下图,SB是复位键,S是开始键。
程序流程图
图中C2、C3和B构成AT89S52的外部震荡电路,轻触开关SB来满足按键复位,Q1、Q2、Q3、Q4四路信号通过S9014驱动后进入单片机,若在接下自锁开关S前有人抢答,那么他所对应的PO口LED灯就会指示该组违规,只有在接下S后,最先正常抢答的信号才从P2口输出,通过S9013驱动数码管,显示该组抢答获胜。分别如下图所示,左图为抢答器和右图接收器电路板,通过调试,此设计达到了预期的功能,传输距离可以达到l0Om,如果采用发送接收芯片片选方式,很容易扩展为多路无线抢答器。
抢答器图 接收器电路板图
实物照片分别如下图所示,其中接收器上方左按键为开始键、右按键为复位键,右方所示为外接5V电源。指示灯显示:当接下复位后、按下开始前,按1号、3号抢答键,按开始键后按4号抢答键。所以LED指示1号和3号违规,数码管显示4号抢答。

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