基于单片机的多路红外遥控定时抢答器的设计

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1、基于单片本几的多路红外遥控定时抢答器的设计卢飞跃(广州番禺职业技术学院，广东广州511483)基于红外遥控抢答输人和AT89S52单片机的多路定时抢答器系统，给出系统的硬件组成和硬软件设计方法。结果表明浚系统可实现定时抢答功能，且结构简单、直观且反应速度快和实用性强。关键词：单片机；gr~t"遥控；定时抢答；设计中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492(2010)08—0092—031引言答信号进行裁决判断出最先按键者，之后立即显示将先抢答的组号以数字形式显示出来，同时触发音乐响铃提示有目前，学校、企事业单位、电视台及商业机构等为选拔人才和评选优胜而进行的

2、竞赛活动越来越多．能为各种键按下。另外，要封锁对其它按键的继续响应；答题开始智力和知识竞赛活动提供快速客观公正的裁决的形式多样计时并显示，定时时问到，音乐响铃提示答题时间已到，的抢答器，逐渐成为一种商业性电子产品。现在小规模的停止答题。只需简单复位操作即可进人下一轮抢答。知识竞赛越来越多．操作简单和经济实用的小型抢答器更是大有市场。现有的抢答器虽有多种设计方案并各具特色，但存在两点主要不足：其一，显示系统和抢答按键之间距离较远，连线多，结构复杂，安装不便；其二，当抢答路数增多时电路修改困难．可扩展性差。笔者针对上述情况和实际需要，采用单片机控制和红外遥控技术，设计与制作成一种具有

3、电路简单、反应直观且速度快和连线及扩展方便等特点的多路定时抢答器．具有抢答自锁、暂停复位、数码显示、抢答定时、电子音乐提示和自动定时等功能。2硬件电路设计2．1硬件电路组成基于单片机的多路红外遥控定时抢答器的硬件组成如图1所示，主要由单片机系统、红外遥控抢答电路、抢答图1系统的硬件组成框图结果和定时旺示电路、音乐响铃电路和电源电路组成，其控制核心是单片机AT89S52。单片机系统是由AT89S52、AT89S52单片机是Atmel公司新近推出的高档、增强复位电路和时钟电路组成最小系统，红外遥控抢答电路包型产品。它是一个低功耗、高性能CMOS8位微控制器，括红外发射电路和红外接收电

4、路，电源电路将为其它电路器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造。分别提供3V、5V和9V电源。工作原理是：若抢答按键兼容标准MCS一51指令系统及80C5l引脚结构。在单芯片矩阵中按键有抢答动作输入，经红外发射电路编码后发出上．拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLASH。使得遥控信号．由红外接收电路将之译码输出，AT89S52对抢AT89S52为众多嵌人式控制应用系统提供高灵活、高性价收稿日期：2010—02—25研究与比的解决方案⋯。选用AT89S52作为控制器，不必外接钮其对应的脉冲编码信号不同，按钮动作转换成为红外ROM存贮器，可提高系统可靠性、灵活性，降低

5、成本。遥控信号发出I2]。2．2红外遥控抢答电路设计2．2．2红外接收电路红外接收电路由红外接收管、前置放大器、DTMP译2．2．1红外发射电路红外遥控抢答电路包括红外发射电路和红外接收电码电路MT8870BE和四一十六线译码器等组成，如图3所路。红外发射电路由十六组编码键盘矩阵、DTMF编码电示。红外接收管TLP04将接收到的DTMF红外遥控脉冲信路$2559和红外发射管等组成，如图2所示。DTMF编码号．经前置放大器的光一电转换和电压放大。放大后的电电路$2559已广泛应用于家电和丁业自动化遥控中，它脉冲信号输入DTMP译码电路MT8870BE进行译码，由译码电路输出的是84

6、21码；再由四一十六线译码器将此二$82559进制码变为按顺序输出的十六位输出[2-3]，分别对应16个col1col2抢答按钮，只有按下的键对应的输出端输出高电平，其它col3为低电平。此十六位输出通过I／O口(PO和P1)传送给col4OUT——_[二二]_—一20单片机．由其对电平状态进行识别，从而对最先抢答者做row4出裁决。Irow3TLN104row2rowl前S0，裹S1／图2红外发射电路DO∞·大TND1Dl，蹇I)2D2Sl4采用由双音(高音组和低音组)多频(高、低单组各四l04D3D3Sj5———／种频率)的八个频率中，从高低音组中各取一个音频信号复合成DTM

7、F编码。抢答按钮接成键盘矩阵结构(本图3红外接收电路系统最多可设计成l6路抢答，实际使用可根据需要选定路数)，每按下其中一个按钮便对应选中某一行和某一2-3控制及输出电路设计列．对应$2559确定了哪两种音调组合，形成脉冲编码控制及输出电路包括抢答结果和定时显示电路、音乐信号直接驱动红外发射管发出红外遥控信号。不同的按响铃电路等，如图4所示，系统采用单片机AT89S52作为图4控制及输出电路9V图5电源电路控制器，当有键按下时通过外部中断0向AT89S52申请中动电路；+9V直流