基于Arduino的無線搶答器設(shè)計

1、湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子設(shè)計與課程設(shè)計無線搶答器-電子設(shè)計與制作課程設(shè)計報告班級：11電信姓名：張巡 胡盼學(xué)號：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實驗?zāi)康?1.2實驗要求和內(nèi)容41.3實驗器件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)越來越來多的電子產(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)，為各種智力和知識活動競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)計方案，各具特色，但存在兩點主要不足：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。本作品連接整個電路只用了7跟線,結(jié)構(gòu)簡單,只用了3個模塊!一基本原理1.1實驗?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，搶答按鍵中按鍵動作經(jīng)紅外發(fā)射電路編碼后發(fā)出遙控信號，由紅外接收電路將之譯碼輸出，arduino對搶答信號裁決出最先按鍵者，最后由液晶顯示系統(tǒng)將相應(yīng)編號

3、顯示出來，同時要封鎖對其他按鍵的繼續(xù)響應(yīng)。1.2實驗要求和內(nèi)容（1） 搶答器同時供4名選手或4個代表隊比賽，分別用遙控器上的數(shù)字1,2,3,4表示。 （2） 設(shè)置一個復(fù)位鍵控制開關(guān)，該開關(guān)由主持人控制。 （3） 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，液晶顯示屏上顯示選手號碼。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。特點：安裝方便,可隨時拆裝。1.3實驗器件Arduino板一塊Lcd1602液晶一個拓展板一塊遙控器四個紅外接收器一個導(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，且價格便宜，市場上非常容易買到。如果能將遙控器上許多的按鍵解碼出來用作Arduino系統(tǒng)的輸入則解決了常規(guī)矩陣鍵盤線路板過大、布線復(fù)雜、占用IO口過多的弊病。而且通過使用遙控器，操作時可實現(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引腳，信號線，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、方便上手的開源電子原型平臺，包含硬件（各種型號的arduino板）和軟件（arduino IDE)。它適用于藝術(shù)家、設(shè)計師、愛好者和對于“互動”有興趣的朋友們。Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)和其他的裝置來反饋、影響環(huán)境。在這里我用它來解碼，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，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。   這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x

6、7點陣圖形來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個字、2行16個字、2行20個字等等。如下圖四實物圖本作品接線簡單，實用方便。9湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子設(shè)計與制作課程設(shè)計五結(jié)論本次電子課程設(shè)計實習(xí)將理論與實踐有機(jī)地結(jié)合，既考查了同學(xué)對理論知識的掌握程度，由反映了實際動手能力，更主要的是考查了同學(xué)對知識的綜合運用以及創(chuàng)新設(shè)計思維能力，為今后的發(fā)展提供了一次良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。針對課設(shè)題目無線搶答器，一開始還沒有頭緒，不會運用所學(xué)知識進(jìn)行有效設(shè)計，但通過上網(wǎng)查閱各種類似的設(shè)計，查閱所提供模塊功能，確定基本設(shè)計方案和實際應(yīng)用性，雖說比較煩雜但卻對設(shè)計一個電路有了基本的經(jīng)驗。同時也使自己

7、認(rèn)識到拿下每個課題能有一個非常清晰的設(shè)計思路是至關(guān)重要的。只有對課題的充分理解，對各種器件的熟練掌握，勾畫出基本的設(shè)計圖是成功的關(guān)鍵，必須多花時間在設(shè)計上才能為后續(xù)工作提供更扎實的基礎(chǔ)，上網(wǎng)查詢各種所需資料是至關(guān)重要的。通過這次試驗對Arduino板又有了更深的了解，也發(fā)現(xiàn)了他的用處之大。當(dāng)然在這次試驗中也有很多不足之處，由于不細(xì)心有接線接錯，程序出現(xiàn)調(diào)試錯誤。在今后的試驗中應(yīng)該多加細(xì)心。六致謝通過這次實訓(xùn)我們不僅加深了對理論的理解，將理論很好的運用到實際當(dāng)中去，而且我們還學(xué)會了如何去培養(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。對于這次實訓(xùn)，最大的體會就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。還有，在做人上，我們認(rèn)識到，無論做什么事情上，只要足夠堅強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒有什么辦不到的。這次搶答器設(shè)計能順利地完成，除了我們的努力外，當(dāng)然也離不開指導(dǎo)老師趙老師的辛勤指導(dǎo)，致使我們在設(shè)計的過程中學(xué)到了很多實用性的知識。同時，對給過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液晶使用說明。3.arduino相關(guān)資料。八附錄主程序13頁 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