基于单片机的无线抢答系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于单片机的无线抢答系统，包括主机和若干从机，主机与从机之间分别通过低差稳压电路接，且主机和从机均采用STC15W408AS单片机；所述主机上连接有主机无线传输模块和报警蜂鸣器，所述从机上连接有从机无线传输模块和时间校准装置。本实用新型专利技术基于单片机设计，精简轻便、易于扩展且无线收发模块体积小、成本低。本实用新型专利技术成本低、应用灵活、快捷简便，显著提升智能化和公平程度，实用价值和推广价值高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线抢答系统，具体涉及一种基于单片机使用和无线模块运用的无线抢答系统。
技术介绍
抢答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力、辩答和知识竞赛场合。鉴于传统电路设计的抢答系统电路复杂、成本高、稳定性差等缺点。
技术实现思路
专利技术目的：本技术的目的解决现有技术中存在的不足，提供一种基于单片机的无线抢答系统，本技术通过低差稳压电路和LED灯显示电路，由精准的硬件电路设计和算法设计控制，可以实现主从机间收发数据互不干扰且用时短。技术方案：本技术的一种基于单片机的无线抢答系统，包括主机和若干从机，主机与从机之间分别通过低差稳压电路连接，且主机和从机均采用STC15W408AS单片机；所述主机上连接有主机无线传输模块和报警蜂鸣器，所述从机上连接有从机无线传输模块和时间校准装置。进一步的，所述主机无线传输模块和从机无线传输模块之间也相互无线通信，且二者均采用nRf24L01无线模块，nRf24L01无线模块与单片机的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P3.7、P5.4引脚相接，nRf24L01无线模块和单片机相连以实现参赛抢答选手与主机之间信息的传递与接收，整个抢答过程的完成与该模块密切相连。进一步的，所述主机和从机的单片机系统中包括出口及数据传输电路、晶体振荡电路、复位电路和LED灯显示电路，其中，所述出口及数据传输电路、晶体振荡电路、复位电路和LED灯显示电路均可采用现有电路图，所述晶体振荡电路的频率为22.1184MHz，可以将判断误差控制在ms级。其中，出口及数据传输电路用于实现单片机与电脑之间的数据写入；低差稳压电路部分提供极低静态电流，具有高输入耐压，超低功耗优势用于稳压电源的作用。在主机上也可以预留接口电路以便扩展抢答器。进一步的，所述主机上还设有USB接口与电脑连接，且该USB接口默认串口波特率为9600。有益效果：本技术基于单片机设计，精简轻便、易于扩展且无线收发模块体积小、成本低。本技术成本低、应用灵活、快捷简便，显著提升智能化和公平程度，实用价值和推广价值高。附图说明图1为本技术工作流程示意图；图2为本技术的结构框图。具体实施方式下面对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1所示，本技术的一种基于单片机的无线抢答系统，包括主机和若干从机，主机与从机之间分别通过低差稳压电路连接，且主机和从机均采用STC15W408AS单片机；主机上连接有主机无线传输模块和报警蜂鸣器，从机上连接有从机无线传输模块和时间校准装置，该时间校准装置实际上为抢答按钮，通过按下抢答按钮实现与主机的信号交换以达到时间校准的目的。上述主机无线传输模块和从机无线传输模块之间也相互无线通信，且二者均采用nRf24L01无线模块，nRf24L01无线模块与单片机的P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P3.7、P5.4引脚相接，nRf24L01无线模块和单片机相连以实现参赛抢答选手与主机之间信息的传递与接收，整个抢答过程的完成与该模块密切相连。主机和从机的单片机系统中包括出口及数据传输电路、晶体振荡电路、复位电路和LED灯显示电路，晶体振荡电路的频率为22.1184MHz，以便将判断误差控制在ms级。其中，出口及数据传输电路用于实现单片机与电脑之间的数据写入；低差稳压电路部分提供极低静态电流，具有高输入耐压，超低功耗优势用于稳压电源的作用。在主机上也可以预留接口电路以便扩展抢答器。另外，主机上还设有USB接口与电脑连接，且该USB接口默认串口波特率为9600。本技术的具体工作原理为：如图2所示，本技术的无线抢答系统上电后，首先进行一系列初始化操作，包括Uart异步收发器初始化、单片机自身时钟初始化和nRf24L01无线传
输模块初始化等。无线模块默认初始化为终端01，信道40，波特率9600，当然也可以使用Uart通过电脑来设置相关的属性。系统初始化完成后，无线抢答系统进入触发事件的循环等待之中。当主持人按下主机上的开始抢答按钮后，主机单片机内部生成数组记录下按钮按下时间(以便判断是否存在犯规现象)并通过无线模块对若干从机(例如可以是六个)依次发送询问信息。如果信息发送成功，主机单片机则让主机无线模块进入接收模式，接收来自从机的数据，记录下从机发回的数据和机器号并更新相应的数组信息。如此反复直到接收到每一个从机的应答消息为止，之后对接收到的数据进行处理并判断是否有犯规现象。若发现犯规情况，则报警蜂鸣器发出提示音指明犯规的机器号并结束此次抢答。否则，等待主持人按下抢答结束按钮后把最先完成抢答的参赛选手号码显示出来。另外，每次抢答结束后主持人都需要按下主机上的清空按钮清空主机单片机内部用来记录按下时间的数组内的数据以便进行下次抢答活动。至此，结束整个抢答活动的过程。本技术为基于STC15W408AS单片机的无线抢答系统，nRf24L01无线模块使用nRf24L01无线收发器。主持人与选手之间的交互与接收信号都由该无线模块实现，无线抢答系统的实现大大方便了整个抢答过程与现场的布置。避免了现场线路连接复杂、影响现场的美观、影响现场人员走动等情况的出现，提高了工作效率，减少了电路延迟时间以及极大降低了现场工作人员工作量。另外，nRf24L01无线模块除了在高速无线数据传输方面，还可以作为单片射频收发器件，内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合增强型技术，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。且具有功耗低、多种工作模式、跳频避开干扰等多种特性，可用于更方便进行节能环保设计。比起大多数传统单片机，本技术中的STC15W408AS单片机具有更强大特性，例如高速、高可靠、低功耗等特点，指令代码完全兼容传统单片机，但速度要快6-12倍。内部集成高精度时钟，温飘更小并可选择多个频率，彻底省掉外部昂贵晶振，并且能够适应一些强干扰场合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的无线抢答系统，其特征在于：包括主机和若干从机，主机与从机之间分别通过低差稳压电路连接，且主机和从机均采用STC15W408AS单片机；所述主机上连接有主机无线传输模块和报警蜂鸣器，所述从机上连接有从机无线传输模块和时间校准装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的无线抢答系统，其特征在于：包括主机和若干从机，主机与从机之间分别通过低差稳压电路连接，且主机和从机均采用STC15W408AS单片机；所述主机上连接有主机无线传输模块和报警蜂鸣器，所述从机上连接有从机无线传输模块和时间校准装置。2.根据权利要求1所述的基于单片机的无线抢答系统，其特征在于：所述主机无线传输模块和从机无线传输模块之间也相互无线通信，且二者均采用nRf24L01无线模块，nRf2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐绍栋，崔杰，胡俊，孙昊，潘婷，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34