無線搶答器設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)框圖.11.2.2通信方案論證與選擇.2二系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).22.189S52單片機(jī).32.1.1引腳結(jié)構(gòu).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(shè)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(jié)束語.15致謝.15參考文獻(xiàn).16附圖一.17附錄二.181引言為完成競賽搶答任務(wù)，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(dòng)無線通行。各部分都采用單片機(jī)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(diǎn)。數(shù)據(jù)的傳輸，采用幀結(jié)構(gòu)對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行打包。幀結(jié)構(gòu)的起始位采用特殊實(shí)用的結(jié)構(gòu)，既可包含發(fā)送對(duì)象的地址信息，又具有很強(qiáng)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(jì)時(shí)，可根據(jù)情況從099秒任意設(shè)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(jì)時(shí)指令發(fā)送與接收；搶答對(duì)別信息發(fā)送與接收；（3）搶答倒計(jì)時(shí)可在0-99秒內(nèi)根據(jù)需要任意調(diào)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(jié)構(gòu)框圖圖1基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(hào)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(guān)后，電路進(jìn)入倒計(jì)時(shí)預(yù)設(shè)狀態(tài)，設(shè)置好后再按一下控制開關(guān)，則完成預(yù)設(shè)，數(shù)碼管顯示預(yù)設(shè)數(shù)。當(dāng)主持人按下開始按鈕后，選手可以搶答，同時(shí)數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)讀秒，如有選手按下?lián)尨疰I，數(shù)碼管顯示該選手的序號(hào)，同時(shí)封鎖其他的搶答信號(hào)，蜂鳴器鳴叫10s，以示有人搶答成功。如讀秒歸零時(shí)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(shí)間到。當(dāng)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(fù)到開始搶答，倒計(jì)時(shí)讀秒狀態(tài)1.2.2通信方案論證與選擇要實(shí)現(xiàn)無線通信，可選用頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用兩種形式。頻分復(fù)用各信道獨(dú)立，不考慮信號(hào)在時(shí)間上的重疊。但是在整個(gè)系統(tǒng)最少也需要8個(gè)信道，電路復(fù)雜，制作成本高，故不取。對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)通信中，除搶答信號(hào)外，其他信號(hào)的傳送都具有明顯的分時(shí)性（即各信號(hào)的傳送都不可能同時(shí)出現(xiàn)）。再對(duì)搶答信號(hào)進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)：（1）人對(duì)搶答信號(hào)的反應(yīng)在毫秒級(jí)是很不靈敏的，人的反應(yīng)速度是在20ms-80ms內(nèi)隨即出現(xiàn)。（2）在比賽現(xiàn)場，搶答題目一般在幾十秒內(nèi)。能做出回答決定的人也只在40%左右，堅(jiān)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(gè)左右的人數(shù)進(jìn)入20ms80ms反應(yīng)比賽中。（3）按鍵反應(yīng)速度也是有差異的，大概在20ms左右。根據(jù)以上三點(diǎn)分析，可以定性的得出搶答信號(hào)在一定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)具有隨機(jī)分時(shí)的特性。另一方面，搶答信號(hào)信息量不大(只有對(duì)別信息)，可以做到在極短的時(shí)間內(nèi)傳完，因此，若保證每一個(gè)搶答信號(hào)傳送時(shí)間2.1ms，那么在20ms-80ms的時(shí)間內(nèi)任意兩個(gè)對(duì)別信號(hào)在傳送時(shí)間上重疊的概率就很小，因此可以實(shí)現(xiàn)搶答信號(hào)時(shí)分傳送。又因時(shí)分復(fù)用只用一個(gè)信道，電路簡單可靠性高，制作成本低，綜合考慮選用時(shí)分復(fù)用方案。二系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)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(jī)作為核心器件。為了使電路結(jié)構(gòu)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(duì)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(gè)數(shù)、模、單片機(jī)混合電路。32.189S52單片機(jī)單片機(jī)為本系統(tǒng)的核心器件。這里我們選用89S52單片機(jī)，89S52具有低功耗、高性能的特點(diǎn)，且與89C51兼容，特別是其內(nèi)部增加的閃速可電改寫的存儲(chǔ)器FlashROM給單片機(jī)的開發(fā)及應(yīng)用帶來了很大的方便，且芯片的價(jià)格非常便宜，因此近年來得到了及其廣泛的應(yīng)用。2.1.1引腳結(jié)構(gòu)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(chǔ)器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低功耗、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)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(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0