1 方案设计
根据该课题设计的要求，本系统可以划分为以下几个基本模块，针对各个模块的功能要求，分别有以下一些不同的设计方案：
1.1 无线模块
方案一：JZ863微功率无线数传模块
JZ863微功率无线数传模块，是一种短距离无线数据传输产品，JZ863模块实物图如图1所示。它体积小，功耗低，稳定性及可靠性极高，能方便为用户提供双向的数据信号传输、检测和控制。适合水电气三表、停车场咪表、智能卡、电子衡器、门禁考勤、无线排队、楼宇控制、货场物流、防盗报警、智能仪器仪表、无功补偿、智能教学设备、体质检测智能设备、测量设备、汽车黑匣子、自动控制、家居智能化等领域的数据控制和数据抄录。
图1 JZ863模块实物图
JZ863功能特点： （1）微发射功率； （2）低功耗；
（3）ISM频段工作频率，无需申请频点； （4）高抗干扰能力和低误码率； （5）传输距离远； （6）透明的数据传输； （7）多信道，多速率；
（8）高速无线通讯和大的数据缓冲区 ； （9）智能数据控制，用户无需编制多余的程序； （10）高可靠性，体积小、重量轻；
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（11）看门狗实时监控。
虽然JZ863性能很好，功能强大，但是其成本及使用难度较大。对于本设计来说实现起来有一定的困难。
方案二：J05R、F05P无线收、发
F05P微功率无线发射模块采用SMT工艺，小体 积，低功耗，声表稳频，适合短距离无线遥控报警及 单片机无线数据传输，F05P具有较宽的工作电压范围， ASK方式调制，单片机的数据可直接通过串口进入数 据输入端。F05P在无数据输入时单片机为低电平状态， 数据信号停止，发射电流为零。F05P发射模块如图2。 J05R是一款超外差接收模块。该模块超采用高频 无线通信技术，低噪声RF集成芯片，具有极高灵敏度 及性价比，完善的抗静电保护，可靠性高；是工业控 制、通讯、遥控安防、滚动码遥控、电动门控系统及 远距离传输等领域及复杂环境要求较高系统的理想选 择。J05R带解码如图3所示。 主要特点 ：
（1）小体积、灵敏度高、接收距离远；
（3）良好的集散辐射抑制能力，易通过各种检测标准； （5）采用SAW本振,性能稳定一致性好，适用温度范围广； （6）接收内部无燥声输出，无数据输出时为零电平； （7）单片机直接接口容易实现(传输速率最高可达20kbps)。
以F05P、 J05R为发设和接收电路，并配以PT2262、PT2272构成发射和接收模块，对于本设计来说均能满足要求。为了减轻电路制作的负担，遥控所用发射和接收电路均采用成品电路板，通过自己动手将相应的编码解码芯片和发射接收电路组合起来，构成完整的模块。此模块总体结构简单、外观尺寸较小、成本不高，所以对于本设计来说，容易实现。
综上分析，选用第二种方案。
图3 J05R带解码 图2 F05P发射模块 （2）具有很强的同频抑制能力，抗干扰能力特强，适应各种环境；
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1.2 微控制器模块
方案一：此方案采用普通数字集成电路设计符合要求的控制电路。这种方案不涉及程序的编写设计，但是要达到这样一个控制要求，就必须进行复杂的一系列功能设计。其过程繁琐，条理混乱，设计的难度大大的增加了，同时，一旦电路设计成功，便很难进行功能更改，不利于系统的优化和功能的扩展。数字芯片控制系统框图如图4所示。
图4 数字芯片控制系统框图
通信电路 数字芯片信息处理 电路 信息反馈电路 方案二：以电脑作为上位机，利用USB端口或者串口编程技术实现，逻辑上面的判断以及处理均由程序来完成。这种抢答器可以在电脑上面显示并且可以与相应的设备构成功能更为强大的系统，配合单片机控制能力强的优势，将会是完美的结合，这也是我们追求的目标。但是本系统的设计难度较大，对于现目前的自身的水平来说，实现起来还有一定的困难。PC控制系统框图如图5所示。
图5 PC控制系统框图
通信电路 电脑上位机信息处 理电路 信息反馈电路 方案三：此方案采用AT89S52单片机进行系统控制，由于本设计所要求的控制功能较为单一，不涉及复杂的结构和电路，所以相对来说AT89S52足以满足本设计的要求，以最小系统作为基础，再加上接收模块以及显示和语音提示模块，可很好的实现对整个系统的控制。单片机控制的系统框图如图6所示。
图6 单片机控制系统框图 第 5 页 共 22 页
通信电路 单片机 信息处 理电路 信息反馈电路
综上所述，采用第三个方案，即AT89S52单片机系统控制。
1.3 显示和语音提示模块
方案一：采用液晶字符显示的方式进行信息显示。语音提示采用音乐程序并在外围用功放电路进行功率放大。此方案整体效果较好，但是，系统的比较复杂，程序也较为繁琐，总体成本也较高。LCD显示系统框图如图7所示。
控制系统 液晶字符显示 功率放大电路 图7 LCD显示系统框图
扬声器 方案二：采用四位数码管动态显示的方法，进行抢答组数和倒计时的信息显示。语音提示采用蜂鸣器，通过对相应信息的判断和处理，发出蜂鸣声，实现提示功能。此方案节省单片机接口，外围电路的复杂程度大大的降低了，蜂鸣器的使用也在一定程度上简化了系统程序。数码管显示系统框图如图8所示。
图8 数码管显示系统框图
控制系统 数码管显示 蜂鸣器提示 综上分析，采用第二个方案。
2 系统的设计与实现
系统由发射系统和接收控制系统两部分组成。如设计框图1所示。系统的工作原理是首先通过按键输入所需控制电路的位号，同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号，再通过无线电发射电路将该信号发射出去。而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认，确认是哪路按钮遥控系统地址。再由单片机电路产生相应的信号控制LED数码管显示相应的按钮编号。系统设计框图如9所示。
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