巧妙制作十路数显无线抢答器

电子设计 2019-02-08 4203

描述

该无线数显抢答器采用PT2262和PT2272编码电路为核心元件，设计巧妙，结构简单，制作容易，体积小巧。由于按钮与显示主机没有电线连接，使用和收藏都非常方便。

一、电路的结构原理
下图是抢答发射器电路原理图，由无线发射模块FS和编码IC PT2262等元件组成，电路中，S0为4位编码开关，与PT2262的数据端DO～D3连接，当其置ON位时，将编码电路的数据端接高电位，不同的发射器，开关的位置状态都不同，由此决定发射机的分组号码。同时，这里把编码电路PT2262的地址端A7、A8接高电平，其余悬空处理。按下发射器的按钮开关后，发射　　器发射模块和编码电路接通电源，向外发射编码信号。

下图是数显接收电路的原理图，由无线接收模块JS和解码IC PT2272、BCD译码驱动电路CD4511、LED数码管、音乐IC等组成。电路中，CD4511是一只有锁存功能的7段BCD译码驱动电路，可直接驱动LED数码发光二极管发光显示。A、B、C、D是它的BCD编码输入端，当4个输出端都为低电平0000时，显示为0，当输出为0001时，显示为1，由于它们直接与解码电路PT2272的DO～D3连接，就可通过对抢答发射器的数据端进行BCD编码，接收电路解码后就会从DO～D3端输出对应的BCD码，由CD4511译码驱动LED数码管，实现从0-9十个组别的号码显示，当BCD码超过1001后，CD4511七段显示熄灭。

电路中将解码IC PT2272的地址编码端A7、A8通过4只二极管D1、D2、D3、D4 分别与数据端的DO～D3连接，这样，当DO～D3输出为高电平时，解码lCPT2272的地址码与抢答器发射机的地址码一致，地址端A7、A8为高电平，其余端悬空，只要有抢答发射器按钮按下，数显接收电路就可接收到发出来的编码信号，由于发射机数据编码是本组的组号编码，四个输出端总有一个为低电位，接收电路的解码器在接收信号后会输出相同的BCD编码，这使得连接DO～D3输出端的4个二极管至少有一个会导通，使PT2272的A7、A8脚由原来的高电平变为低电平，从而改变了接收电路的地址码，所以，后按下按钮的抢答发射器，因地址码改变已无法被接收电路接收显示，实现了电路的抢答功能，这是本电路设计的巧妙之处。另外，当发射器和接收电路编码一致时解码电路的VT端将输出高电平，用这个高电平来触发音乐电路IC2工作，用音乐声来表示对码成功。本接收电路设计为6V电池供电，无需交流电源，使用起来更加方便、灵活。

下图是裁判发射机电路原理图，它的结构和抢答发射器大致相同，但它的地址端A6、A7接低电平，数据端DO～D3全接高电平。它的地址编码与接收电路收到抢答信号后的地址编码是一致的，所以，接收电路在显示状态下，能够，也只能够收到裁判发射器发来的编码信号，这个信号使PT2272的数据端DO～D3全为1，使数码管的七段显示处于熄灭状态，同时地址端A6、A7重新变为高电平。接收电路又进入抢答准备状态。

二、元件选择与制作
电路中，无线发射和接收模块电路是关键器件，市面上品种较多，选用的模块要求工作要稳定、可靠，特别是工作电压发生变化时，发射、接收模块的频率应该保持不变，因我们的电路直接用电池供电，工作的过程中，随着电能的消耗，电池的端电压会下降，在一定的范围内，不应影响电路的正常工作。

制作中选用的发射模块为FST-4，接收模块为CZS-3。电路所用的LED数码管，要求体积要大一点，便于远距离能够清楚观看，但购买时发现工作这种数码管的工作电压比较高，要10V以上，接收电路用电池供电，工作电压高了会使电池数量增加，于是采用发光二极管自制，为了便于安装，在设计PCB板时要预留好接口，这样在焊接完电路板后，把接收电路板直接插装在数码显示板的背后即可5。接受电路的外壳制作要麻烦一点，建议用有机玻璃粘贴，最关键的是要在前面板上准确地钻出29个供数码显示发光管伸出壳外的小孔，可用PCB板的图纸进行定位，钻孔时要把握好力度，不然有机玻璃片极易破碎。
电路中的音乐电路采用的是一片"叮口"门铃音乐片，喇叭为15mm的电磁讯响器。外壳做好后，在底部嵌入一颗合适的螺丝帽，就可很方便的把它安装在一只摄像头使用的支架上，便于远处观看。发射器手柄最好购买成品外壳制作，这样体积小，手感舒适，制作也方便一些。在焊接抢答发射器时，原理图中的编码开关S0实际没有用上，为方便编码连接，设计的PCB板在可能连接的焊盘旁边印有8、4、2、1几个数字，在确定手柄编号后，用这几个数相加，能得到所编号码的那几个数字，就是要连接的焊盘。如编号为"5"的手柄，可由"4"+"1"得到，就把"4"和"1"对应的焊盘与临近的电源正极线连接起来，如此类推。

三、调试与使用

电路焊装前认真检查电路元件、确保安装无误，不用调试电路就可正常工作。一般情况下，刚接通电源，喇叭会嘟一嘟一嘟响一下，数码显示为0，按下裁判发射机按钮，显示熄灭，只有小数点是亮的(用来作电源指示)，这时电路进入抢答工作状态，按下任一个抢答发射器按钮，显示器都应立即显示该发射器的编组号码，喇叭同时发出嘟嘟嘟的声音。再用另外的抢答发射器抢答，显示器应没有反应，原显示号码不变。再按下裁判发射机，显示的数码应熄灭，电路再次进入抢答工作状态。

打开APP阅读更多精彩内容