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多人无线抢答器的设计

多人无线抢答器的设计学校:广州大学华软软件学院专业:移动通信技术(移动信息管理)班级:08移动信息管理班指导老师:夏国清姓名:蔡鸿殷摘要在计算机支持的信息技术时代,电子技术日益数字化,数字电路以其的基本单元简单化,应用单元标准化、模块化、通用化的特点,长驱直入地深到电力、通讯、计算机、家电、机械等行业的应用。

且当今的社会竞争日益激烈,选拔人才,评选优胜,知识竞赛的活动愈加频繁。

若让抢答者举手抢答,会造成不公平。

本作品是一个通用的抢答器,抢答器是一种应用非常广泛的设备,在各种竞赛、抢答场景中,它能迅速客观地分辨出最先获得发言权的选手。

工作原理是在开始信号发出前显示抢答队伍,复位后重新下一轮抢答。

本作品采用无线传输,避免布线的麻烦与空间的限制,给实际应用带来了很大的便捷。

关键字:抢答器;无线;多路。

ABSTRACTInformation technology support in the computer age,electronic technologies are increasingly digital,basic digital circuits for itsUnit simplification,application of unit standardization,modularity,universal features,drive straight to deep into the electricity,communications,computers, home appliances,machinery,and other industry applications.And today's increasingly competitive society,selection of personnel,selection of winning, knowledge activities and competition become more frequent.If the answer in their hands to answer in person,would be unfair.This work is a common Responder,Responder is a very widely used equipment in various competitions,answer in the scene,it can quickly obtain an objective voice to tell the players first.Work is displayed before the start signal is issued Responder team,reset and re-answer in the next round.This work is the wireless transmission,to avoid the trouble of wiring and space constraints,to the actual application is a big convenience.KEY WORDS Vies to implement;Wireless transmission;Multip目录第一章绪论 (3)1意义 (3)2功能 (3)第二章多路无线抢答器的主体设计 (3)2.1结构 (3)2.1.1编码发射模块 (4)2.1.2接收译码模块 (7)2.1.3控制模块 (12)2.1.4显示模块 (13)2.2实行方法的比较 (14)2.3实行方案 (14)第三章历史 (16)总结 (17)致谢 (17)参考资料 (17)改进 (14)第一章前言1意义使用抢答器可以快速、准确的显示出第一名抢答者,一个好的抢答器可以排除人为操作及判断误差,由电子逻辑代替人的主观,可以在很大的程度上保证了比赛的公平性。

通过射频无线技术的应用,简单轻松的解决了实际比赛过程中布线的困扰和空间的限制,使得比赛可以更加便捷自由。

2功能实现了一般抢答器所应具有的基本功能任务,具有:当主持人按下开始按后,开始3秒钟倒计时准备,红灯闪烁;倒计时完毕后,绿灯亮,正式开始抢答;当有人按下抢答器按钮后,左边数码管显示改组的组号,右边开始5秒钟倒计时,倒计时完毕后开始回答,回答时间为30秒,同样有倒计时显示。

回答完毕后需要按复位键复位,才能再次开始下一轮的抢答。

第二章多路无线抢答器的主体设计2.1结构由于是应用单片机来实现抢答器功能,所以采用如下几大模块来实现此功能。

具体包含:控制模块、接收译码模块、编码发射模块、显示模块。

下面介绍各个模块的设计2.1.1编码发射模块此模块由编码芯片PT2262将组号编码,编码后的数据送至发射芯片F05P 发射。

每按一次开关按键,发送一次组号。

编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。

图2.1PT2262引脚图表2.1PT2262引脚说明编码芯片PT2262的工作电压为3~15V发射F05E的工作电压为3~12V,对数据脉冲发射效果较为理想,对直流电平既模块电平不能发射。

外接天线可使用直径为0.5~1.0mm,长度24cm的漆包线或导线FO5E是一款低成本、小体积、极低功耗无线发射模块;采用工艺,声表稳频,免调试。

适合短距离无线遥控报警。

性能参数:发射频率:433MHz工作电压:DC+3—12V发射电流:0.2—10MA发射功率:5mw传输速率:<10kbps调制方式:ASK引脚功能:F05F引脚功能1--正电源3—12V2--地3--数据信号输入[平时为低电平]4--外接天线F50E具有较宽的工作电压范围及低功耗特性,当发射电压为3V时,发射电流约2mA.发射功率较小,12V具有较好的发射效果,发射电流约5-8mA。

为00K方式调制,需要输入数据信号才能工作,数据信号停止,发射电流为零,但停止状态时必须为低电平。

不合适的数据信号会引起调制效率下降,收发距离变近。

当低于300Hz或高10K的频率信号发射效率会变的很差。

直流电平及模拟信号不能发射。

如采用单片机接口,无数据时单片机输出必须为低电平,输出数据还需要在数据前加一些乱码以抑制接收到的数据第一位的零电平干扰。

若采用通用编解码,发射效果要比单片机要好,因为通用编码器的数据无论怎么变每一位的脉宽是不变的,即使出现一点干扰,解码器的宽容性也会解码输出高电平。

而单片机则不同,脉宽是随着数据变化的,过宽过窄的脉冲会引起过调制或调制不足,接收到的数据便会出现错误。

所以单片机必须要工作在可靠的收发区域。

图2.2声表谐振器图2.3F05E应用电路图图2.4编码发射电路2.1.2接收译码模块此模块由接收芯片J04V接收无线信号,输出数据到译码芯片PT2272解码,输出原始组号信息。

PT2272是一款用以解码的芯片,编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。

当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。

PT2262/PT2272的特点:CMOS工艺制造,低功耗,外部元器件少,RC 震荡电阻,工作电压范围宽:2.6~15V,数据最多可达6位,地址最多可达531441种。

图2.5解码器PT2272表2.2解码器PT2272引脚说明译码芯片PT2272的工作电压3~15V。

PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改:在通常使用中,我们一般采用8位地址码和4位数据码,这时编码电路PT2262和解码PT2272的第1~8脚为地址设定脚,有三种状态可供选择:悬空、接正电源、接地三种状态,3的8次方为6561,所以地址编码不重复度为6561组,只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同,才能配对使用,遥控模块的生产厂家为了便于生产管理,出厂时遥控模块的PT2262和PT2272的八位地址编码端全部悬空,这样用户可以很方便选择各种编码状态,用户如果想改变地址编码,只要将PT2262和PT2272的1~8脚设置相同即可,例如将发射机的PT2262的第1脚接地第5脚接正电源,其它引脚悬空,那么接收机的PT2272只要也第1脚接地第5脚接正电源,其它引脚悬空就能实现配对接收。

当两者地址编码完全一致时,接收机对应的D1~D4端输出约4V互锁高电平控制信号,同时VT端也输出解码有效高电平信号。

用户可将这些信号加一级放大,便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。

接收模块J04V的工作电压为2.6~3.5V,适合电池或线性电源,不适合开关电源。

外接收天线效果好,长度不限。

图2.6接收译码电路J04V是一款比功耗小体积超再生接受模块,采用SMT工艺,性能稳定具有较好的灵活性价比。

是电池供电产品的理想选择。

可以广泛应用需要长期处于接收状态的遥控报警及单片机数据传输系统。

此次使用J04V是应为其性能比J04P及J04E基本相同,是J04P及J04E的改进型低功耗产品,但引脚不兼容。

J04V与J04T性能有区别但引脚兼容可直接替换。

为方便后级电路的电平接口J04V、J04T增加了数据反相输出端,无数据时2脚输出为零电平,3脚为高电平,可输出2mA的驱动电流。

若驱动低阻抗负载会引起J04V及J04T工作电压的不稳定。

J04V的应用需要注意:J04V顶部镀银电感不要碰压,否则会引起频率偏移距离变近。

J04V内部具有放大整形电路,只适合数据信号的接收而不适合模拟信号。

J04V在A处点可根据需要接一支470K-1M的电阻可使输出更干净,但接收灵敏度会降低。

J04V应按装在印板边部并离开周围器件5mm以上,要垂直于线路板,否则会引起频率偏移。

如果器件多还必须注意地线布局合理,如果有晶振或其他信号源必须远离J04V,否则会引起很多无法排除的干扰致使接收电路无法正常工作。

J04V可外接天线提高接收灵敏度,天线长度不限。

性能参数:接收频率:315MHz433MHz工作电压:DC3V(2.6—3.5V)工作电流:0.15—0.3mA调制带宽:10K输出电平:TTL电平接收灵明度:-90dBm电路结构:超再生外形尺寸:10*23*5mm(宽*长*厚)工作温度:-40℃---60℃引脚定义:1外接天线2数据输出端3数据反方向4工厂测试端(悬空)5地6正电源(DC+3V)图2.7J04V引脚示意图图2.8J04V应用电路2.1.3控制模块此模块由STC89C52RC单片机接收PT2272的译码结果,并给出相应的控制输出信号。

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