無線搶答器設計畢業(yè)論文.doc

0目錄引言.1一系統(tǒng)方案與論證.11.1基本要求.11.2系統(tǒng)方案選擇.11.2.1系統(tǒng)基本結構框圖.11.2.2通信方案論證與選擇.2二系統(tǒng)硬件設計.22.189S52單片機.32.1.1引腳結構.32.1.2功能特性描述.32.1.3管腳說明.32.2編碼解碼芯片PT2262/2272.62.2.1發(fā)射芯片PT2262.72.2.2接收芯片PT2272.82.2.3PT2262/2272芯片的地址碼設定和修改.102.3選手電路.112.4主持人電路.122.5315MHZ帶2272解碼接收電路.13三電路功能及控制流程.13結束語.15致謝.15參考文獻.16附圖一.17附錄二.181引言為完成競賽搶答任務，該系統(tǒng)分為兩大部分：選手電路、主持人控制電路，選手電路和主持人控制電路部分之間的聯(lián)系，采用無線通信。主持人控制電路采用交流供電，選手電路采用蓄電池供電，基本做到自由移動無線通行。各部分都采用單片機作為控制核心；采用無線收發(fā)模塊，作為無線通信器件，具有電路簡潔可靠的優(yōu)點。數(shù)據(jù)的傳輸，采用幀結構對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行打包。幀結構的起始位采用特殊實用的結構，既可包含發(fā)送對象的地址信息，又具有很強的抗干擾能力，使已傳送的數(shù)據(jù)顯示十分穩(wěn)定可靠。搶答顯示部分的倒計時，可根據(jù)情況從099秒任意設定。一系統(tǒng)方案與論證1.1基本要求（1）系統(tǒng)容量：為滿足競賽搶答的要求，系統(tǒng)容量定位為16路。（2）系統(tǒng)能完成：倒計時指令發(fā)送與接收；搶答對別信息發(fā)送與接收；（3）搶答倒計時可在0-99秒內根據(jù)需要任意調整。（4）所有信息交換都采用無線通信。（5）搶答指令發(fā)出和搶答成功要有提示音。1.2系統(tǒng)方案選擇1.2.1系統(tǒng)基本結構框圖圖1基本系統(tǒng)結構框圖選手電路89S52控制輸入數(shù)碼顯示電路蜂鳴器電路信號采集主持人電路2系統(tǒng)工作流程：主持人電路通電后，2位數(shù)碼管不斷加1，以示電路可以正常工作。主持人按下控制開關后，電路進入倒計時預設狀態(tài)，設置好后再按一下控制開關，則完成預設，數(shù)碼管顯示預設數(shù)。當主持人按下開始按鈕后，選手可以搶答，同時數(shù)碼管顯示倒計時讀秒，如有選手按下?lián)尨疰I，數(shù)碼管顯示該選手的序號，同時封鎖其他的搶答信號，蜂鳴器鳴叫10s，以示有人搶答成功。如讀秒歸零時還無人搶答，則蜂鳴器鳴叫10s,數(shù)碼管顯示為不斷閃亮的“00”，以示搶答時間到。當搶答的選手回答完畢或讀秒歸零后，主持人按一下開始按鈕，電路即可恢復到開始搶答，倒計時讀秒狀態(tài)1.2.2通信方案論證與選擇要實現(xiàn)無線通信，可選用頻分復用和時分復用兩種形式。頻分復用各信道獨立，不考慮信號在時間上的重疊。但是在整個系統(tǒng)最少也需要8個信道，電路復雜，制作成本高，故不取。對實際問題進行分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)通信中，除搶答信號外，其他信號的傳送都具有明顯的分時性（即各信號的傳送都不可能同時出現(xiàn)）。再對搶答信號進行深入研究，發(fā)現(xiàn)：（1）人對搶答信號的反應在毫秒級是很不靈敏的，人的反應速度是在20ms-80ms內隨即出現(xiàn)。（2）在比賽現(xiàn)場，搶答題目一般在幾十秒內。能做出回答決定的人也只在40%左右，堅決做出回答決定的占20%左右。根據(jù)系統(tǒng)滿容量算20x20%=4,只有4個左右的人數(shù)進入20ms80ms反應比賽中。（3）按鍵反應速度也是有差異的，大概在20ms左右。根據(jù)以上三點分析，可以定性的得出搶答信號在一定的時間區(qū)間內具有隨機分時的特性。另一方面，搶答信號信息量不大(只有對別信息)，可以做到在極短的時間內傳完，因此，若保證每一個搶答信號傳送時間2.1ms，那么在20ms-80ms的時間內任意兩個對別信號在傳送時間上重疊的概率就很小，因此可以實現(xiàn)搶答信號時分傳送。又因時分復用只用一個信道，電路簡單可靠性高，制作成本低，綜合考慮選用時分復用方案。二系統(tǒng)硬件設計為了滿足系統(tǒng)功能和系統(tǒng)的靈活性，本系統(tǒng)各部分均采用單片機作為核心器件。為了使電路結構簡單，性能可靠，無線部分均采用性能良好的收發(fā)模塊PT2262/PT2272（PT2262/2272是一對帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片，其中發(fā)射芯片PT2262-IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡潔）。硬件系統(tǒng)是一個數(shù)、模、單片機混合電路。32.189S52單片機單片機為本系統(tǒng)的核心器件。這里我們選用89S52單片機，89S52具有低功耗、高性能的特點，且與89C51兼容，特別是其內部增加的閃速可電改寫的存儲器FlashROM給單片機的開發(fā)及應用帶來了很大的方便，且芯片的價格非常便宜，因此近年來得到了及其廣泛的應用。2.1.1引腳結構圖289S52引腳圖2.1.2功能特性描述89S52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低功耗、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0