該無線數(shù)顯搶答器采用PT2262和PT2272編碼電路為核心元件,設(shè)計(jì)巧妙,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作容易,體積小巧。由于按鈕與顯示主機(jī)沒有電線連接,使用和收藏都非常方便。
一、電路的結(jié)構(gòu)原理
下圖是搶答發(fā)射器電路原理圖,由無線發(fā)射模塊FS和編碼IC PT2262等元件組成,電路中,S0為4位編碼開關(guān),與PT2262的數(shù)據(jù)端DO~D3連接,當(dāng)其置ON位時(shí),將編碼電路的數(shù)據(jù)端接高電位,不同的發(fā)射器,開關(guān)的位置狀態(tài)都不同,由此決定發(fā)射機(jī)的分組號(hào)碼。同時(shí),這里把編碼電路PT2262的地址端A7、A8接高電平,其余懸空處理。按下發(fā)射器的按鈕開關(guān)后,發(fā)射器發(fā)射模塊和編碼電路接通電源,向外發(fā)射編碼信號(hào)。
下圖是數(shù)顯接收電路的原理圖,由無線接收模塊JS和解碼IC PT2272、BCD譯碼驅(qū)動(dòng)電路CD4511、LED數(shù)碼管、音樂IC等組成。電路中,CD4511是一只有鎖存功能的7段BCD譯碼驅(qū)動(dòng)電路,可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼發(fā)光二極管發(fā)光顯示。A、B、C、D是它的BCD編碼輸入端,當(dāng)4個(gè)輸出端都為低電平0000時(shí),顯示為0,當(dāng)輸出為0001時(shí),顯示為1,由于它們直接與解碼電路PT2272的DO~D3連接,就可通過對(duì)搶答發(fā)射器的數(shù)據(jù)端進(jìn)行BCD編碼,接收電路解碼后就會(huì)從DO~D3端輸出對(duì)應(yīng)的BCD碼,由CD4511譯碼驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管,實(shí)現(xiàn)從0-9十個(gè)組別的號(hào)碼顯示,當(dāng)BCD碼超過1001后,CD4511七段顯示熄滅。
電路中將解碼IC PT2272的地址編碼端A7、A8通過4只二極管D1、D2、D3、D4 分別與數(shù)據(jù)端的DO~D3連接,這樣,當(dāng)DO~D3輸出為高電平時(shí),解碼lCPT2272的地址碼與搶答器發(fā)射機(jī)的地址碼一致,地址端A7、A8為高電平,其余端懸空,只要有搶答發(fā)射器按鈕按下,數(shù)顯接收電路就可接收到發(fā)出來的編碼信號(hào),由于發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)編碼是本組的組號(hào)編碼,四個(gè)輸出端總有一個(gè)為低電位,接收電路的解碼器在接收信號(hào)后會(huì)輸出相同的BCD編碼,這使得連接DO~D3輸出端的4個(gè)二極管至少有一個(gè)會(huì)導(dǎo)通,使PT2272的A7、A8腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖剑瑥亩淖兞私邮针娐返牡刂反a,所以,后按下按鈕的搶答發(fā)射器,因地址碼改變已無法被接收電路接收顯示,實(shí)現(xiàn)了電路的搶答功能,這是本電路設(shè)計(jì)的巧妙之處。另外,當(dāng)發(fā)射器和接收電路編碼一致時(shí)解碼電路的VT端將輸出高電平,用這個(gè)高電平來觸發(fā)音樂電路IC2工作,用音樂聲來表示對(duì)碼成功。本接收電路設(shè)計(jì)為6V電池供電,無需交流電源,使用起來更加方便、靈活。
下圖是裁判發(fā)射機(jī)電路原理圖,它的結(jié)構(gòu)和搶答發(fā)射器大致相同,但它的地址端A6、A7接低電平,數(shù)據(jù)端DO~D3全接高電平。它的地址編碼與接收電路收到搶答信號(hào)后的地址編碼是一致的,所以,接收電路在顯示狀態(tài)下,能夠,也只能夠收到裁判發(fā)射器發(fā)來的編碼信號(hào),這個(gè)信號(hào)使PT2272的數(shù)據(jù)端DO~D3全為1,使數(shù)碼管的七段顯示處于熄滅狀態(tài),同時(shí)地址端A6、A7重新變?yōu)楦唠娖健=邮针娐酚诌M(jìn)入搶答準(zhǔn)備狀態(tài)。
二、元件選擇與制作
電路中,無線發(fā)射和接收模塊電路是關(guān)鍵器件,市面上品種較多,選用的模塊要求工作要穩(wěn)定、可靠,特別是工作電壓發(fā)生變化時(shí),發(fā)射、接收模塊的頻率應(yīng)該保持不變,因我們的電路直接用電池供電,工作的過程中,隨著電能的消耗,電池的端電壓會(huì)下降,在一定的范圍內(nèi),不應(yīng)影響電路的正常工作。
制作中選用的發(fā)射模塊為FST-4,接收模塊為CZS-3。電路所用的LED數(shù)碼管,要求體積要大一點(diǎn),便于遠(yuǎn)距離能夠清楚觀看,但購買時(shí)發(fā)現(xiàn)工作這種數(shù)碼管的工作電壓比較高,要10V以上,接收電路用電池供電,工作電壓高了會(huì)使電池?cái)?shù)量增加,于是采用發(fā)光二極管自制,為了便于安裝,在設(shè)計(jì)PCB板時(shí)要預(yù)留好接口,這樣在焊接完電路板后,把接收電路板直接插裝在數(shù)碼顯示板的背后即可5。接受電路的外殼制作要麻煩一點(diǎn),建議用有機(jī)玻璃粘貼,最關(guān)鍵的是要在前面板上準(zhǔn)確地鉆出29個(gè)供數(shù)碼顯示發(fā)光管伸出殼外的小孔,可用PCB板的圖紙進(jìn)行定位,鉆孔時(shí)要把握好力度,不然有機(jī)玻璃片極易破碎。
電路中的音樂電路采用的是一片"叮口"門鈴音樂片,喇叭為15mm的電磁訊響器。外殼做好后,在底部嵌入一顆合適的螺絲帽,就可很方便的把它安裝在一只攝像頭使用的支架上,便于遠(yuǎn)處觀看。發(fā)射器手柄最好購買成品外殼制作,這樣體積小,手感舒適,制作也方便一些。在焊接搶答發(fā)射器時(shí),原理圖中的編碼開關(guān)S0實(shí)際沒有用上,為方便編碼連接,設(shè)計(jì)的PCB板在可能連接的焊盤旁邊印有8、4、2、1幾個(gè)數(shù)字,在確定手柄編號(hào)后,用這幾個(gè)數(shù)相加,能得到所編號(hào)碼的那幾個(gè)數(shù)字,就是要連接的焊盤。如編號(hào)為"5"的手柄,可由"4"+"1"得到,就把"4"和"1"對(duì)應(yīng)的焊盤與臨近的電源正極線連接起來,如此類推。
三、調(diào)試與使用
電路焊裝前認(rèn)真檢查電路元件、確保安裝無誤,不用調(diào)試電路就可正常工作。一般情況下,剛接通電源,喇叭會(huì)嘟一嘟一嘟響一下,數(shù)碼顯示為0,按下裁判發(fā)射機(jī)按鈕,顯示熄滅,只有小數(shù)點(diǎn)是亮的(用來作電源指示),這時(shí)電路進(jìn)入搶答工作狀態(tài),按下任一個(gè)搶答發(fā)射器按鈕,顯示器都應(yīng)立即顯示該發(fā)射器的編組號(hào)碼,喇叭同時(shí)發(fā)出嘟嘟嘟的聲音。再用另外的搶答發(fā)射器搶答,顯示器應(yīng)沒有反應(yīng),原顯示號(hào)碼不變。再按下裁判發(fā)射機(jī),顯示的數(shù)碼應(yīng)熄滅,電路再次進(jìn)入搶答工作狀態(tài)。
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