061-基于51单片机无线抢答器
一、系统总体硬件架构
本系统硬件整体由51 单片机最小系统、NRF24L01 无线通信模块、AT24C02 掉电存储芯片、LCD1602 液晶显示模块、按键控制电路、蜂鸣器以及 LED 状态指示灯共同组成。
二、核心硬件功能设计
系统选用STC89C51单片机作为主控核心,搭配 LCD1602 液晶完成人机信息实时显示;采用 NRF24L01 模块实现主控板与抢答板之间的无线数据传输,搭载 AT24C02 存储芯片,实现参数数据断电保存。
硬件架构分为1 块主控板与 3 块无线抢答板,抢答板支持自由拓展,每额外增加一路抢答板即可扩展对应抢答席位。
三、系统工作流程与功能设计
1、竞赛准备阶段,主持人按下专属功能按键,LCD1602 进入抢答倒计时设置界面,可通过加减按键自定义设定抢答倒计时时长,调节范围为 0~99 秒;设置后的时间参数自动保存至 AT24C02 芯片,具备掉电保护功能,断电重启无需重复设置。设置时段内若任意抢答端提前按键抢答,系统立即驱动蜂鸣器发声报警,液晶同步显示犯规席位编号,有效判定提前抢答违规行为。
2、参数设置完成后,主持人再次按下控制按键,蜂鸣器短鸣提示,抢答环节正式开启;系统默认 5 秒抢答倒计时,倒计时期间蜂鸣器间歇鸣响提醒。抢答过程中,优先按下按键的席位会被系统锁定,屏幕实时显示抢答成功编号,杜绝信号冲突与多人同时抢答问题。
3、抢答进行过程中,如需临时调整答题时长,主持人可按下功能键进入时间增减调节模式,完成时长修改后再次按压该按键,即可返回正常抢答流程,操作灵活便捷。
4、各无线抢答板配备三色 LED 状态指示:绿色为正常工作指示灯、红色为犯规提示指示灯、黄色为抢答成功指示灯,结合蜂鸣器声光提示,全方位直观反馈各抢答席位工作状态与操作结果。