方案论证和比较

方案论证和比较方案一：用TTL或CMOS数字集成门电路实现抢答先后的判别，由多个发光二极管对应显示每一路的抢答情况。此方案电路简单，成本较低。但是功能过于简单，显示和操作，人机界面不够友好。不符合实际应用的条件，不宜采用，所以不选择这种方案。方案二：用VC或VB直接在PC机上开发一个抢答平台，用鼠标或键盘进行抢答。凭借PC机强大的数据处理能力，可以实现多路时间显示和统计分数等功能。但是但是PC机的价格高，体积大，比较笨重，不便于携带。对于没有多媒体的教室或其他公共场合，使用就不够灵活。从实际应用的角度考虑不宜采用，所以不选择这种方案。方案三：采用单片机（AT89S51）主控，升级容易，响应迅速，判别精确。带4位LED显示屏，以数字形式显示抢答的组别号、时间，抢答成功带有声音提示。而且在以后容易扩展，用232或485与PC通信，在PC平台上显示。而在没有PC的场合下又可以用回普通的模式，适应各种场合的需要。考虑到有时候节目要搞互动，观众也参与抢答，在有线模式的基础上特意增加无线模式，满足不同情况的需要，使用灵活。综合比较以上三种方案，我们选择最后一种。理论分析与系统设计硬件选择：主控芯片采用AT89S51；无线发射接收采用SZSAW100mw发射接收模块;编码采用2262；译码采用2272；显示采用四位共阳LED；电源由220V市电经变压器变压，整流，滤波，再由7805稳压输出，供给AT89S51和整个系统。软件选择：软件采用C语言设计。C语言对数据进行了许多专业性的处理，避免了运行间非异步的破坏；它提供复杂的数据类型，大大增强了程序的处理能力和灵活性；自动为变量分配合理的地址；提供丰富的库函数，宏定义等；基于以上的优点，采用C语言来开发可以大大提高效率，缩短开发周期。开发环境：KeilC51。KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。软件下载：Easy51pro串行编程器（自制）。（Easy51Prov2[1].0宇宙版下载网址：）主芯片功能特性：AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介：PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种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(悬空,接高电平,接低电平),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。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特点lCMOS工艺制造，低功耗l外部元器件少lRC振荡电阻l工作电压范围宽：2.6-15vl数据最多可达6位l地址码最多可达531441种应用范围l车辆防盗系统l家庭防盗系统l遥控玩具l其他电器遥控引脚图：管脚说明：名称管脚说明A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉Vcc18电源正端（＋）Vss9电源负端（－）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；Dout17编码输出端（正常时为低电平）在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越慢，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长.网站上大部分产品都是用2262/1.2M＝2272/200K组合的，少量产品用2262/4.7M＝2272/820K。程序流程图：复位有线模式按键扫描无线模式关闭接收模块打开接收模块读取模块数据有人抢答有人抢答关闭其它按键输入声音提示，显示抢答路数系统初始化NoYesYesNo电路原理图：VccVccVccVccGNDGNDP2P0P1P3AT89S51K1K4K7K5K8K3K6K2无线接收模块有线/无线双模式八路抢答器使用说明书作者：陈金玉、吴振铨广东工业大学信息工程学院04级应用电子2班一、概述：本有线/无线双模式八路抢答器，是根据学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动的实际需求基础上而设计的。具有众多优点：■采用单片机（AT89S51）主控，升级容易，响应迅速，判别精确。■带4位LED显示屏，以数字形式显示抢答的组别号、时间。■抢答成功带有声音提示。■支持有线/无线两种模式，满足不同情况的需要。■采用傻瓜式设计，操作简单，方便。■按键采用鼠标造型，反应迅速，手感好。■外壳结实耐用，精美时尚。广泛适用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用。二、主要技术参数电源电压：交流220V±10%工作功耗：交流1.7W时间显示范围：0-99秒竞赛组数：8组抢答模式：有线或无线无线接收距离：大于5M外型尺寸：110MM×90MM×55MM重量：200g三、使用方法：3.1连接抢答按键开展竞赛活动时，请先布置好场地，将抢答按键装于参赛桌上，根据实际情况选择模式。若选择有线模式，只要把每组的按键，分别接到Ф3.5MM的组别插头上，按下复位键系统复位后，系统会自动进入有线模式，并且抢答就绪。若抢答器不接任何有线的按键，按下复位键系统复位后，系统会自动进入无线模式，并且抢答就绪。3.2开机接上电源，抢答器左边的显示屏将会有显示给予提示，数码管在你所选择的模式显示“-”。3.3进入抢答状态主持人只需按下复位键，抢答器马上就绪，进入抢答状态。若有人按下按键，答器发出嘟嘟嘟提示声，数码管显示出按下按键的组别，其他组再按按键无效。主持人再按下复位键进入下一轮的抢答。3.4显示时间同时按下复位键和功能键，然后先放开复位键，再放开功能键，即可开始计时，计时范围位0～99秒，此时若按下复位键退出计时，并且进入抢答状态。3.5无线按键的使用把右上角的开关打到ON位置，左上角的指示等将会点亮。在主持人按下复位键后就可以进行抢答。附：源程序代码/**********************************//*有线/无线双模式多功能八路抢答器*//*设计：陈金玉吴振铨*//*广东工业大学信息工程学院*//*04应用电子2班*//*2006年4月25日*//**********************************/#includereg51.hunsignedchari;//抢答路数intk,s;sbitset=P3^7;sbitbeeper=P3^6;sbittime=P3^4;sbiten5027=P3^3;sbitdp=P0^6;sbitw1=P2^7;sbitw2=P2^6;sbitw3=P2^5;sbitw4=P2^4;unsignedcharcodetable[]={0xC0,/*0*/0xF9,/*1*/0xA4,/*2*/0xB0,/*3*/0x99,/*4*/0x92,/*5*/0x82,/*6*/0xF8,/*7*/0x80,/*8*/0x90,/*9*/};voidinit(void);voidt0init(void);voidmode1(void);//有线模式voidmode2(void);//无线模式unsignedcharmode1readkeys(void);unsignedcharmode2readkeys(void);voiddisplay1(void);voiddisplay2(void);voiddisplaytime(intk);time0()interrupt1using1//T0中断服务程序{unsignedchara;a++;TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;if(a20){a=0;k++;}if(k99)k=0;}voidt0init(void)//T0初始化{TMOD=0x61;TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;TH1=-10;TH0=-10;EA=1;ET0=1;TR0=1;}voiddelay(void)//延时{for(s=0;s700;s++);}voiddisplaytime(intk)//LED显示时间{unsignedcharn,m;w3=0;n=k%10;P0=table[n];delay();delay();w3=1;delay();w4=0;m=k/10;P0=table[m];delay();delay();w4=1;delay();}voidclock(void)//{w1=1;w2=1;t0init();displaytime(k);}voidmain(void){init();if(set==1)//默认为有线模式mode2();elsemode1();}voidinit(void)//初始化{en5027=1;set=0;P2=0xF0;P0=0xFF;P1=0xFF;w1=1;w2=1;w3=1;w4=1;i=0;}unsignedcharmode1readkeys(void)//模式1读取按键{P1=0xFE;if((P1&0xFE)!=0xFE){switch(P1){case0xEE:i=1;break;case0xDE:i=2;break;case0xBE:i=3;break;default:return0;break;}returni;}P1=0xFD;if((P1&0xF