二○○七届学生毕业论文（设计）存档编号：毕业论文（设计）论文题目无线智能八路抢答器设计学院高等职业技术学院专业电子信息工程姓名胡义杰学号20043050018指导教师秦工年月日1无线智能八路抢答器的设计摘要:介绍的无线抢答计分器,具有8 路无线抢答判断功能,无须布线,具有移动方便灵活等优点。
无线抢答部份选用专用的编解码芯片PT2262/ 2272 构成数据加解密,用FM调制电路构成无线发射器,用FM解调芯片MC3362 构成无线数据接收器,构成了无线编解码抢答电路,使得系统在使用时更可靠,性能价格比方面的指标也得到了加强。
控制部份采用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。
该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有定时、计时和报警功能。
主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。
关键词:八路抢答器,，无线发射接收，编码、声光控制2Topic：The wireless intelligent Chinese red army soldier snatches theanswering designStudent: hu yijieJianghan University School of Higher professionaltechnical instituteGuide Teacher: qin gongJianghan University School of Physics& InformationEngineeringAbstract：In this paper, Introduces the wireless machine of grabbing for replying and displaying theresult , which has the functionof judgment with 8 channels of grabbing for replying. It does need to distribute the electrical wire , so it is movedexpediently. Chooses the familiar coding - decoding chip PT2262/ 2272 that forms the data coding2decoding circuit . Thewireless emitter is composed of the FM modulate circuit , and the wireless receiver is composed of the FM demodulationchip MC3362. The electric circuit and designing thought of an answering racer based on the common-used series of 74 IC with 8-wire is introduced, and its function is also described. The answering race’s function includes timing, counting, and alarming, besides the basic function of an answering racer. The host sets the provided time for the answering race through the time-setting switch, after this the system will count down the time automatically. If anybody answer the question on time, the counting of time will stop; If nobody answer the question on time, the alarm will give out some sound, helping the host know the race in this turn is of no use, so the function of alarming is achieved.Keywords:The Chinese red army soldier snatches answering, Wireless launch receive，Code，Acousto-optic control3目录1 绪论 (5)2任务说明 (5)2.1基本功能 (5)2.2扩展功能 (5)3 实现原理与电路 (5)3.1.无线数字抢答器总体方框图 (5)3.2.单元电路设计 (5)3.2.1抢答无线发射器电路 (5)3.2.1.1电池电压监控电路 (5)3.2.1.2抢答按钮单稳电路 (5)3.2.1.3编码器原理及组号设置 (5)3.2.1.4晶振稳频FM无线调节器制器 (6)3.2.2无线接收优先编码 (6)3.2.2.1无线接收器 (6)3.2.2.2编码部份 (7)3.2.3定时电路 (8)3.2.4报警电路 (10)3.2.5时序控制电路 (12)4设计过程中的问题与改进 (14)5 组装与调试 (15)6所用元器件 (17)7 心得体会 (18)致谢 (18)参考文献 (19)4一、绪论工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。
在我校举行的各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节，举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
为解决这个问题，我们小组准备就本次大赛的机会制作一个低成本但又能满足学校需要的八路数显抢答器。
二、任务说明1.基本功能：（1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个无线发射器。
（2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
（3）抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，扬声器发出声响提示，并在DPY_7-SEG七段数码管上显示选手号码。
选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
2.扩展功能：（1）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。
当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。
（2）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。
在这段（3）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。
三、实现的原理与电路1．无线数字抢答器总体方框图如图1所示为总体方框图。
其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到"清零"状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置;开始"状态，宣布"开始"抢答器工作。
定时器倒计时，扬声器给出声响提示。
选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。
当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。
如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。
56图1设计框图 2．单元电路设计（1）抢答无线发射器电路无线发射器由抢答按钮单稳电路、电池电压监控电路、编码器及组号设置、晶振稳频FM 无线调制电路4部分组成,无线发射器的组成如图2 所示。
图2无线发射器部份1）电池电压监控电路由于无线发射器采用电池提供电压, 当电池电力耗尽时, 电压偏低会使无线发射器不能正常工作, 所以需要设置电池电压监测电路。
不同类型的电池在电力耗尽时其电压也是不相同的, 常用的电池有不可充电的电池和可反复充电的电池。
2）抢答按钮单稳电路单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点: a) 它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态; b) 在外界触发脉冲作用下, 能从稳态翻转到暂稳态, 在暂稳态维持一段时间以后, 再自动返回稳态; c) 暂稳态维持时间长短取决于电路本身的参数, 与触发脉冲的宽度和幅度无关。
由于具备这些特点, 单稳触发器被广泛应用于脉冲整形、延时(产生滞后于脉冲触发的输出脉冲) 以及定时(产生固定时间宽度的脉冲信号) 等。
本设计选用NE555 定时器接成单稳态触发器。
3）编码器原理及组号设置PT2262/ 2272 是一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/ 2272 最多可有12 位 (A0～A11) 三态地址端管脚, 任意组合可提供531441 地址码, PT2262 最多可有6 位(D0～D5) 数据端管脚, 设定的地址码和数据码从17 脚串行输出, 可用于无线遥控发射电路。
地址码最多可达531441 种。
为了尽量提高抢答速度, 这里选用110M的振荡电阻, A0～A7 用作地址加密, D0～D3 用作数据编码即组号, 共可设16 个组号, 这对于抢答已经完全足够了。
PT2262 与无线发射电路的组成如图3 所示。
图3 PT2262 与无线发射电路的组成4）晶振稳频FM无线调制器无线发射调制电路有直接晶体管调制、变容二极管调制、晶振调制、PLL 锁相环控制和数字直接合成等方式。
直接晶体管调制方式成本最低, 但稳定性差、抗干扰能力差; 变容二极管调制方式调制频偏大﹑效果好, 但同样稳定较差; 后三种调制方式突出优点是稳定性高, 晶振调制频偏较小, 频率单一不可调节; PLL 锁相环控制方式和数字直接合成方式成本高、电路复杂, 但其突出的优点使其在高性能要求的电路中得到了广泛的应用。
由于抢答遥控要求稳定性高且不需要调节频率, 所以发射电路选用了晶振调制方式。
在图3 中, 晶振稳频FM无线调制器分为五级, 每一级都由高频三极管9018 及外围阻容元件组成, 第一级为变容管压控晶体振荡器, 第二级实现三倍频, 第三级再进行两倍频, 第四级为缓冲放大级, 第五级实现功率放大后经由天线向外界发送无线电波。
(2) 无线接收优先编码1）无线接收器无线电接收电路可分为超再生接收电路、一次变频接收电路、二次变频接收电路。
接收电路按本振方式有普通电感电容振荡方式、晶振稳频方式、PLL 锁相环稳频方式等。