基于nrf24l01的无线抢答器设计

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1、基于nRF24L01的无线抢答器设计摘要：该设计是一款无线抢答器，它在保证抢答器灵敏度的前提下解决了有线抢答器布置会场的复杂度。该次设计的无线抢答器由硬件部分和软件部分组成，硬件部分分为抢答主机和抢答分机。上位机界面的功能包括启动界面、试题选择功能、倒计时功能、分值选择功能、显示试题功能、显示答案功能、选手调试功能、选手犯规和忽略功能等。关键词：抢答器；无线；上位机中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）16-3817-04Abstract：ThedesignisawirelessResponder，Re

2、sponderinensuringthatthesensitivityofthepremisetosolvethewiredRespondervenuelayoutcomplexity.ItSolvesthewiredRespondervenuelayoutcomplexityunderthepremiseofsensitivityResponder.TheWirelessResponderincludinghardwareandsoftwareparts.ThehardwarepartisdividedintoResponderandRe

3、sponderhostextension.PCinterfacefunctionsincludedstartupscreen，testselectionfunction，countdownfunction，scoresselection，displayitemfunctioning，displayanswer7feature，playersdebuggingfeatures，suchasplayerfoulsandignorefunctions.Keywords：Responder；wireless；uppercomputer现如今各种大型

4、知识竞赛节目比较火热，为了保证竞赛的公平性，在知识竞赛中采用抢答器势在必行。常见的抢答器通常都为有线抢答器，有线抢答器对于大型的竞赛而言，会场安排布线和赛后设备清理就会给竞赛组织人员造成很大的困扰。因此，携带方便的无线抢答器就成了竞赛的首选。本设计是一套6组的无线抢答器，它是有6个无线抢答按钮、一个抢答主控器和一套抢答软件组成。无线抢答按钮是通过有线抢答按钮里面添加无线发射模块改装而成的。抢答主控器是在抢答按钮里面添加一个无线接收模块，同时通过一条USB数据线连接到电脑上。无线抢答按钮和抢答主控器都是采用2节7号电池供电的方式，可以随身携带

5、，方便拆卸，并且功耗低，可以长时间使用。软件采用VC++和数据库设计一个抢答器界面，其中可以增减抢答题库，可以设置抢答时间等。1总体结构设计无线抢答器主要由硬件部分和软件部分组成。硬件部分主要有6个抢答器按钮和一个抢答器主机组成。抢答器按钮里面内嵌了nRF24L01无线收发模块。无线抢答器的总体结构图如图1所示。7上位机软件即为电脑里面的运行的抢答界面，主要包括抢答题库的增减显示、计分、抢答模式设置和抢答计时等功能，其中抢答计时包括正计时和倒计时两种计时方式。无线抢答器的基本工作流程如下：6组无线抢答按钮由无线抢答器主机控制，6组抢答按钮的

6、抢答信号通过内置的无线收发模块发送到无线抢答器的主机上，无线抢答器的主机识别每组抢答信号的先后顺序，通过USB数据线传输到电脑中的上位机软件上，并在上位机的界面上显示第一个抢答成功的组名。上位机中根据题库的设置可以显示必答题、抢答题、风险题、观众答题、附加题、快答题等多种题型，并且可以显示每组的实时得分情况。2硬件部分无线抢答器硬件原理图如下图所示。该原理图主要由STC12LE5204AD单片机和无线收发模块NRF24L01组成。3软件部分软件部分分为单片机软件部分和上位机软件部分。单片机软件部分为无线强大按钮和抢答主控器的控制程序。单片机

7、采用STC公司的STC12LE5608芯片。上位机部分为电脑的显示界面。上位机中主要包括题库的删减与显示、计分、计时等功能。3.1单片机部分单片机程序分为抢答器按钮程序和抢答器主机程序。7抢答器按钮部分：该程序的功能为当抢答主机向抢答按钮发送抢答命令后，通过按下抢答按钮向抢答器主机发送唯一的地址信号，抢答主机解析这个地址信号后通过USB连接线发送到上位机中，并在上位机中显示该组名称。程序流程图如图3所示。在单片机上电复位后，nRF24L01程序初始化。抢答器按钮进入准备状态，当接收到抢答器主机发送的可以抢答的指令后，按下抢答按钮，nRF24

8、L01模块向抢答器主机发送抢答信号，如果是在允许抢答的指令之前按下抢答按钮或者是超时按下抢答按钮则被抢答主机判为犯规，此次抢答无效，需要重复上面的步骤，直至抢答主机判定为有效抢答