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1、2010届江汉大学毕业设计（论文）二一二届学生毕业论文（设计） 存档编号：毕业论文（设计）论文题目: 基于nRF905的八路无线抢答器 英 文：Eight-Route Wireless Priority-Answer Device based on nRF905 学 院: 物理与信息工程学院 专 业: 电子信息工程 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2012年 4月10日20目录摘 要1Abstract21 绪论21.1 抢答器21.1.1 抢答器原理21.1.2 74ls1485 1.1.3 D触发器82 八路无线抢答器的总体方案82.1.1八路无线抢答器的总体框图102.1.2八路无线抢答
2、器的框图分析102.1.3八路无线抢答器的电路原理103八路无线抢答器的无线通讯13 3.1.1无线接收模块13 3.1.2 nRF905简介153.1.3 无线模块的选择174关于八路无线抢答器的自我认识185八路无线抢答器的总结185.1.1总结205.1.2八路无线抢答器的成型图形20致 谢20参考文献20 题目：基于nRF905的八路无线抢答器 摘 要这个设计将传统的有线抢答器改造成一种基于无线数传模块 nRF905 的八路抢答系统，系统由 1 台主机和 8 台子机组成，共占用 9 个无线频段，包括 1 个公共频段和 8 个子机频段。主机和子机均利用 AT89S52 单片机进行控制，实
3、现抢答检测、成员分数显示和控制等功能。主机和子机之间的通信采用 2 字节通信帧格式，并自定义通信命令与协议。并通过多种方式对抢答结果进行显示。关键词：无线； 抢答器；AT89S52 单片机 ;检测；控制；通信Topic：Eight-route wireless priority-answer device based on nRF905 Abstract This design reforms the traditional wired answering device into a wireless data transmission module nRF905 Eight way resp
4、onder system.The system consists of 1 hosts and 8 table machine.Occupies a total of 9 radio frequency band.Includes 1 public frequency band and 8 sub machine band.Host and promoter machine using AT89S52 MCU control, realize the violation detection alarm, timing, answer member scores display and cont
5、rol functions.The communication between host and promoter using 2 byte communication frame format, and custom communication command and protocol.The state of the different running states of vies to answer first division, using the time slice rotation system and state processing mechanism for differe
6、nt state for the processing and switching.Keywords : wireless; answering machine; scmAT89s52; detection;control;communication1 绪论 1.1 抢答器原理1.1.1 抢答器简介 在竞赛，文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确，公正，直观的判断出抢答者的机器。通过抢答者的指示灯显示，数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。一般抢答器由单片机以及外围电路组成，分为八路十路等不同，八路和十路的差别是，抢答器背后的接口有几组，和外形没有关系。1.1.2 74ls148LS148 是
7、将8 数据线编至二进制的3 数据线的8 线3 线优先编码器。级联电路（赋能输入端EI 和赋能输出端EO）使其不需外接电路就可进行八进位扩展。输入和输出均为低电平有效。所有输入端均有缓冲器，是一个74LS/74LS 系列的标准负载。本电路可用于：N 位编码，代码转换和产生。特点：缓冲输入设计 可以对输入进行优先译码，以保证只对最高位的数据线编码典型参数 tpd=15ns Pd=60mW 图1-1 图1-2 图 1-3 图1-41.3 D触发器1.3.1什么是D触发器沿边D触发器 电平触发的主从触发器工作时，必须在正跳前沿加入输入信号。如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的
8、触发状态出错。而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就大大降低了。边沿触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。该触发器由6个与非门组成，其中G1和G2构成基本RS触发器。 1.3.2工作原理SD和RD接至RS触发器的输入端，他们分别是预置和清零端，低电平有效。当SD=1，RD=0时，不论输入端D为何种状态时，都会使Q=0，Q非=1，即触发器置0；当SD=0，RD=1时，Q=1，Q非=0，即触发器置1；SD和RD通常又称为直接置1和置0端。我们设他们都已加入了高电平，不影响电路的工作。工作过程如下： 1.CP=0时，与非门G3和G4封锁
9、，其输出Q3=Q4=1，触发器的状态不变。同时，由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号讲这两个门打开，因此可接收输入信号D，Q5=D，Q6=Q5，非=D非。 图1-5 2.当CP由0变1时触发器翻转，这时G3和G4打开，他们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。Q3=Q5，非=D非，Q4=Q6，非=D。由基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=Q3，非=D。3.触发器翻转后，在CP=1时输入信号被封锁。这时因为G3和G4打开后，他们的输出Q3和Q4的状态是互补的，即必定有一个是0，若Q3为0，则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁。即封锁了D通往基本RS触发器的路径；该反馈线起到了使触发
10、器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用，故该反馈线称为置0维持线，置1阻塞线。Q4为0时，将G3和G6封锁，D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。Q4输出端至G6反馈线起到了使触发器维持在1状态的作用，称作置1维持线，Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用，称作置0阻塞线。因此，该触发器常称为维持-阻塞触发器。总之，该触发器是在CP正跳沿前接收输入信号，正跳沿时触发翻转，正跳沿后输入即被封锁，三步都是在正跳沿后完成，所以又边沿触发器之称。与主从触发器相比，同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能力和更高的工作速度。1.3.3特征 特征表图1-6特征方程：Qn+1=D 时序图 1-7
11、1.3. 4 脉冲特性 1.建立时间：维持阻塞触发器的电路可见，由于CP信号是加在G3和G4上的，因而在CP上升沿到达之前门G5和G6输出端的状态必须稳定的建立起来。输入信号到达D端以后，要经过一级电路的传输延迟时间G5的输出状态才能建立起来，而G6的输出状态需要经过两级门电路的传输延迟时间才能建立起来。因此，D端的输入信号必须先于CP的上升沿到达，而且建立时间应满足：test2tpd。 2.保持时间：为实现边沿触发，应保证CP=1期间门G5的输出状态不变，不受D端状态变化的影响。为此，在D=0的情况下，当CP上升沿到达以后还要等门G3输出的低电平返回到门G5的输入端以后，D端的输入端才允许改
12、变。因此输入低电平的保持时间为THLtpd。在D=1的情况下，由于CP上升沿到达以后G4的输出将G3封锁，所以不要求输入信号继续保持不变。故输入高电平的保持时间THH=0.3.传输延迟时间：从CP上升沿到达时开始计算，输出由高电平变为低电平的传输延迟时间TPHL和由低电平变为高电平的传输延迟时间TPLH分别是：TPHL=3tpd，TPLH=2tpd。4.最高时钟频率：为保证由门G1G4组成的同步RS触发器能可靠的翻转。CP高电平的持续时间应大于TPHL，所以时钟信号高电平的宽度TWH应大于TPHL。而为了在下一个CP上升沿到达之前确保门G5和G6新的输出电平可以稳定的建立，CP低电平的持续时间
13、不应小于门G4的传输延迟时间和test之和，即时钟信号低电平的宽度TWLtset+tpd。最后说明一点，在实际集成触发器中，每个门的传输时间是不同的，并且做了不同程度的简化，因此上面讨论的结果只是一些定性的物理概念。其真实参数由实验决定。在考虑建立保持时间时，应该考虑时钟树向后偏斜的情况，在考虑建立时间时应该考虑时钟树向前偏斜的情况。在进行后仿真时，最大延迟用来检测建立时间，最小延迟用来检测保持时间。 建立时间的约束和时钟周期有关，当系统在高频时钟下无法工作时，降低时钟频率就可以使系统完成工作。保持时间是一个和时钟周期无关的参数，如果设计不合理，使得布局布线工具无法布出高质量的时钟树，那么无论如何调整时钟频率也无法达到要求，只有对所设计系统作较大改动才有可能正常工作，导致设计效率大大降低。因此合理的设计系统的时序是提高设计质量的关键。在可编程器件中，时钟树的偏斜几乎可以不考虑，因此保持时间通常都是满足的。两者之间的
