基于Arduino的無(wú)線搶答器設(shè)計(jì)

1、湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)無(wú)線搶答器-電子設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)報(bào)告班級(jí)：11電信姓名：張巡 胡盼學(xué)號(hào)：25 35指導(dǎo)教師：趙欣湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院2013年4月23日目 錄目 錄2引言3一基本原理41.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.2實(shí)驗(yàn)要求和內(nèi)容41.3實(shí)驗(yàn)器件4二基本流程圖5三硬件模塊63.1紅外遙控與接收模塊63.2 Arduino模塊73.3 1602液晶顯示模塊7四實(shí)物圖8五結(jié)論9六致謝10七參考文獻(xiàn)11八附錄12引言進(jìn)入21世紀(jì)越來(lái)越來(lái)多的電子產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的日常生活中，從而形式多樣的搶答器已廣泛應(yīng)用于企事業(yè)單位及商業(yè)機(jī)構(gòu)，為各種智力和知識(shí)活動(dòng)競(jìng)賽提供快速客觀公正的裁決，逐漸成為一種

2、商業(yè)性電子產(chǎn)品?，F(xiàn)有搶答器雖有多種設(shè)計(jì)方案，各具特色，但存在兩點(diǎn)主要不足：其一，顯示系統(tǒng)和搶答按鍵之間距離較遠(yuǎn)，連線多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝不便；其二，當(dāng)搶答路數(shù)增多時(shí)電路修改困難，擴(kuò)展不便。本文介紹了一種采用紅外遙控技術(shù)和arduino實(shí)現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，具有反應(yīng)速序快、可靠性高和連線及擴(kuò)展方便等特點(diǎn)。本作品連接整個(gè)電路只用了7跟線,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只用了3個(gè)模塊!一基本原理1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠蒩rduino控制的紅外遙控?fù)尨鹣到y(tǒng)組成，其控制核心是arduino，搶答按鍵中按鍵動(dòng)作經(jīng)紅外發(fā)射電路編碼后發(fā)出遙控信號(hào)，由紅外接收電路將之譯碼輸出，arduino對(duì)搶答信號(hào)裁決出最先按鍵者，最后由液晶顯示系統(tǒng)將相應(yīng)編號(hào)

3、顯示出來(lái)，同時(shí)要封鎖對(duì)其他按鍵的繼續(xù)響應(yīng)。1.2實(shí)驗(yàn)要求和內(nèi)容（1） 搶答器同時(shí)供4名選手或4個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用遙控器上的數(shù)字1,2,3,4表示。 （2） 設(shè)置一個(gè)復(fù)位鍵控制開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。 （3） 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，液晶顯示屏上顯示選手號(hào)碼。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。特點(diǎn)：安裝方便,可隨時(shí)拆裝。1.3實(shí)驗(yàn)器件Arduino板一塊Lcd1602液晶一個(gè)拓展板一塊遙控器四個(gè)紅外接收器一個(gè)導(dǎo)線。二基本流程圖紅外編碼發(fā)送紅外接收Arduino板解碼分析液晶屏顯示三硬件模塊3

4、.1紅外遙控與接收模塊遙控器使用方便，功能多目前已廣泛應(yīng)用在電視機(jī)、VCD、DVD、空調(diào)等各種家用電器中，且價(jià)格便宜，市場(chǎng)上非常容易買(mǎi)到。如果能將遙控器上許多的按鍵解碼出來(lái)用作Arduino系統(tǒng)的輸入則解決了常規(guī)矩陣鍵盤(pán)線路板過(guò)大、布線復(fù)雜、占用IO口過(guò)多的弊病。而且通過(guò)使用遙控器，操作時(shí)可實(shí)現(xiàn)人與設(shè)備的分離，從而更加方便使用。如下圖紅外接收：接收電路是一種集成紅外線接收和放大一體的一體化紅外接收器模塊，能夠完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號(hào)兼容的所有工作，它適用于紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。接收器做成的紅外接收模塊只有三個(gè)引腳，信號(hào)線，VCC，GND。與arduino和其他單片機(jī)連接通信

5、非常方便。如下圖3.2 Arduino模塊Arduino 是一款便捷靈活、方便上手的開(kāi)源電子原型平臺(tái)，包含硬件（各種型號(hào)的arduino板）和軟件（arduino IDE)。它適用于藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師、愛(ài)好者和對(duì)于“互動(dòng)”有興趣的朋友們。Arduino能通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境，通過(guò)控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來(lái)反饋、影響環(huán)境。在這里我用它來(lái)解碼，并分析，然后控制液晶顯示。如下圖3.3 1602液晶顯示模塊該液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。   這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x

6、7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等。如下圖四實(shí)物圖本作品接線簡(jiǎn)單，實(shí)用方便。9湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)五結(jié)論本次電子課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合，既考查了同學(xué)對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，由反映了實(shí)際動(dòng)手能力，更主要的是考查了同學(xué)對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維能力，為今后的發(fā)展提供了一次良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。針對(duì)課設(shè)題目無(wú)線搶答器，一開(kāi)始還沒(méi)有頭緒，不會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，但通過(guò)上網(wǎng)查閱各種類(lèi)似的設(shè)計(jì)，查閱所提供模塊功能，確定基本設(shè)計(jì)方案和實(shí)際應(yīng)用性，雖說(shuō)比較煩雜但卻對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)電路有了基本的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也使自己

7、認(rèn)識(shí)到拿下每個(gè)課題能有一個(gè)非常清晰的設(shè)計(jì)思路是至關(guān)重要的。只有對(duì)課題的充分理解，對(duì)各種器件的熟練掌握，勾畫(huà)出基本的設(shè)計(jì)圖是成功的關(guān)鍵，必須多花時(shí)間在設(shè)計(jì)上才能為后續(xù)工作提供更扎實(shí)的基礎(chǔ)，上網(wǎng)查詢(xún)各種所需資料是至關(guān)重要的。通過(guò)這次試驗(yàn)對(duì)Arduino板又有了更深的了解，也發(fā)現(xiàn)了他的用處之大。當(dāng)然在這次試驗(yàn)中也有很多不足之處，由于不細(xì)心有接線接錯(cuò)，程序出現(xiàn)調(diào)試錯(cuò)誤。在今后的試驗(yàn)中應(yīng)該多加細(xì)心。六致謝通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)我們不僅加深了對(duì)理論的理解，將理論很好的運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我們還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己，團(tuán)隊(duì)精神也是至關(guān)重要的。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使

8、之功能不斷完善，成為自己真正的東西。對(duì)于這次實(shí)訓(xùn)，最大的體會(huì)就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹＿€有，在做人上，我們認(rèn)識(shí)到，無(wú)論做什么事情上，只要足夠堅(jiān)強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒(méi)有什么辦不到的。這次搶答器設(shè)計(jì)能順利地完成，除了我們的努力外，當(dāng)然也離不開(kāi)指導(dǎo)老師趙老師的辛勤指導(dǎo)，致使我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)到了很多實(shí)用性的知識(shí)。同時(shí)，對(duì)給過(guò)我們幫助的所有同學(xué)和指導(dǎo)老師表示衷心的感謝！七參考文獻(xiàn)。2.1602液晶使用說(shuō)明。3.arduino相關(guān)資料。八附錄主程序13頁(yè) 第 #include <Wire.h> lcd.print("

9、 4 "); #include <IRremote.h> delay(20000000);#include <Wire.h> break; #include <LiquidCrystal_I2C.h> int RECV_PIN = 11;/定義紅外接收器的引腳為1 irrecv.resume(); / 接收下IRrecv irrecv(RECV_PIN); 一個(gè)值decode_results results; LiquidCrystal_I2C lcd(0x20,16,2); void setup() Serial.begin(9600); irrecv.enableIRIn(); / 初始化紅外接收器 lcd.init(); / initialize the lcd / Print a message to the LCD. lcd.backlight(); lcd.print("start");void loop() if (irrecv.decode(&results) switch (results.value) case 0xFF18E7: /2 lcd.print(" 2 "); delay(2000000000); break