一种基于单片机和光电开关的辩论赛计时器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种基于单片机的计时器，尤其是涉及了一种基于单片机和光电开关的辩论赛计时器。
【背景技术】
[0002]现今辩论赛的计时方式都是通过软件设定好各个环节的时间来进行，而计时的启停则是由人工通过软件控制的。这种方式在陈词，总结等发言方确定的环节进行时通过人工控制并无不妥，但在自由辩这种发言方和发言时长都不确定且频繁切换的环节，如果采用人工切换，那么这项工作繁琐且计时极易出错。
[0003]目前辩论赛自由辩环节的规则如下:正反方辩手自动轮流发言，先有正方任何一名队员起立发言，发言辩手落座为发言结束，即为另一方发言开始的计时开始标志，另一方辩手必须紧接着发言，若有间隙，计时照常进行。同一方辩手的发言次序不限。如果一方时间已经用完，另一方可以继续发言，也可向主席示意放弃发言。
【发明内容】
[0004]本发明针对【背景技术】中的问题提出一种基于单片机和光电开关的辩论赛计时器。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
本发明包括计时显示盒、光电检测器、控制中心电路、无线接收译码电路、光控无线发射电路，计时显示盒包括相铰接的显示板外壳和控制定时板外壳，显示板外壳和控制定时板外壳之间通过连接轴和连接轴两端的显示板卡环铰接，显示板外壳的外顶面装有LED计时显示界面，控制定时板外壳顶面装有定时屏及其按键，控制定时板外壳侧面设有电池安装口 ；
光电检测器包括夹子和固定在夹子上的漫反射光电开关，光电检测器通过夹子安装在辩手座椅侧面，漫反射光电开关朝向座椅上的辩手；
控制中心电路、无线接收译码电路装在控制定时板外壳内，光控无线发射电路安装在光电检测器内，控制中心电路经无线接收译码电路与光控无线发射电路无线连接。
[0006]所述的控制中心电路包括单片机U1、芯片U2~U4、数码管LED1、数码管LED2、按键组、蜂鸣器LS1、显示屏IXD1、排阻RP1、晶振X1、三极管Ql ;单片机Ul的18脚和19脚之间串联有晶振XI，18脚和19脚分别经电容Cl、电容C2后接地，单片机Ul的复位管脚9分别经电容C3、电阻Rl后接地和电源电压，芯片Ul的31脚接电源电压；
单片机Ul的1~8脚接4X4矩阵式的按键组，单片机Ul的28管脚通过电阻R2连接到三极管Ql的b脚，三极管Ql的c脚经蜂鸣器LSl接电源电压，三极管Ql的e脚接地；单片机Ul的12脚依次经电阻R3、无线接收译码电路的继电器开关RLl后连接电源电压，13脚依次通过电阻R4、无线接收译码电路的继电器开关RL2后连接电源电压；单片机Ul分别与芯片U2?芯片U4、排阻RP1、显示屏IXDl连接，芯片U2、芯片U4分别与数码管LED1、数码管LED2连接。
[0007]所述的单片机Ul的39~32管脚(P0.0-P0.7)分别接显示屏LCDl的7~14管脚(D0-D7),单片机Ul的24~26管脚分别接显示屏IXDl的4~6管脚，单片机Ul的39~32管脚分别连接芯片U2的2~9管脚和芯片U4的2~9管脚，单片机Ul的27管脚连接芯片U2和芯片U4的11管脚，单片机Ul的32~39管脚连接排阻RPl的2~9管脚，单片机Ul的21、22、23脚分别接芯片U3的3、2、1脚；排阻RPl的管脚I接高电平VDD，芯片U3的脚6接高电平VDD，芯片U2和芯片U4的引脚I接地，芯片U3的4脚、5脚接地；数码管LEDl和数码管LED2均采用四位八段数码管，数码管LEDl和数码管LED2的数据输入管脚A、B、C、D、E、F、G、DP分别与芯片U2和芯片U4的管脚19~12连接，芯片U3的7、9、10、11管脚分别与数码管LEDl的I?4管脚连接，芯片U3的12?15管脚与数码管LED2的I?4管脚连接。
[0008]所述的无线接收译码电路包括芯片U5?集成芯片U7、继电器开关RL1、继电器开关RL2、天线ANTl、发光二极管LED3、二极管Dl、二极管D2、三极管Q2和三极管Q3 ;芯片U5的18脚分别与集成芯片U6和集成芯片U7的I脚相连，芯片U5的15脚与16脚之间串联有电阻R5，芯片U5的14脚与集成芯片U7的4脚相连，芯片U5的12脚经电阻R6与三极管Q2的b脚连接，芯片U5的13脚经电阻R7与三极管Q3的b脚连接，芯片U5的9脚接地，芯片U5的1~8脚接电源电压或悬空；集成芯片U6的I脚分别经电容C4、电容C5后接地，集成芯片U6的3脚分别经电容C6、电容C7后接地，集成芯片U6的2脚接地；集成芯片U6的3脚经电阻R8接发光二极管LED3的阳极，发光二极管LED3的阴极接地，芯片U3的3脚接二极管D3的阴极，二极管D3阳极接电源电压VCC ;集成芯片U7的2脚连接天线ANTl，集成芯片U7的3脚接地，三极管Q2和三极管Q3的e脚接地，三极管Q2的c脚与Dl阳极连接，三极管Q3的c脚与二极管D2的阳极连接，二极管Dl和二极管D2的阴极与二极管D3的阴极连接，继电器开关RLl的a脚和b脚分别接二极管Dl的阴极和阳极，继电器开关RL2的a脚和b脚分别接二极管D2的阴极和阳极。
[0009]所述的光控无线发射模块的电路包含芯片U8、漫反射光电开关S、发光二极管LED4、二极管D4、三脚晶振X2、天线ANT2、三极管Q4、三极管Q5 ;芯片U8的9脚接地，芯片U8的10、11、12、13脚分别经电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14接地，芯片U8的13脚与二极管D4的阳极连接，芯片U8的14脚接地，芯片U8的15脚经电阻R16与芯片U8的16脚连接，芯片U8的17脚电阻R15与三极管Q5的b脚连接，芯片U8的18脚与二极管D4的阴极连接，芯片U8的18脚经电阻R9与发光二极管LED4的阳极连接，发光二极管LED4的阴极接地；漫反射光电开关S —端与高电平VDD连接，另一端经二极管D4连接电感LI的一端，电感LI的另一端经电容C8与三极管Q5的c脚连接，三极管Q5的e脚直接接地；三极管Q4的e脚与三极管Q5的c脚连接，电阻RlO —端与三极管Q4的b脚连接，三脚晶振X2与RlO并联，电感L2 —端与三极管Q4的c脚连接，电感L2另一端与电阻RlO的另一端一起连接在电感LI和电容C8之间的交点；三极管Q4的c脚经电容C9与天线ANT2连接，芯片U8的1~8管脚接电源电压或悬空，并与无线接收译码电路中芯片U5的1~8管脚一一对应相同。
[0010]所述的单片机Ul可采用AT89C51，芯片U2和芯片U4均可采用74HC573，芯片U3可采用74LS138。
[0011]所述的芯片U8可采用SC2262，芯片U5可采用SC2272。
[0012]本发明的技术效果是: 本发明可实现辩论赛中进行方便的计时，不需要人为操作秒表或者定时器进行计时，可通过座椅上的光电检测器进行自动地辩论计时。
[0013]当规则中首先发言方有人起立时，发言方开始计时，发言人落座时刻，切换计时方，以发言人的落座作为另一方计时开始的标志，以此类推。利用人起立和坐下的动作不同，光电开关遮光状态不同，进行计时方的切换，由此本发明解决了计时员不断进行人工切换的麻烦，使用机器也保障了辩论赛的公平性。
[0014]本发明用于辩论赛的计时工作，能自主地切换发言方，提高计时的准确性，节约人力(通过光电开关和无线控制)，前后同时显示比赛进程，在仅有一个操作人员的情况下使其能时刻掌握安排场上情况。
[0015]本发明便于携带，节省空间。
【附图说明】
[0016]图1是本发明整体立体图。
[0017]图2是本发明背面的计时显示屏示意图。
[0018]图3是本发明光控无线发射装置部分图。
[0019]图4是本发明定时显示屏及其按键图。
[0020]图5是本发明各个电路连接关系图。
[0021]图6是本发明控制中心模块电路图。
[0022]图7是本发明无线接收译码模块电路图。
[0023]图8是本发明光控无线发射模块电路图。
[0024]图9是本发明定时过程单片机程序流程图。
[0025]图10是本发明计时(比赛)过程单片机程序流程图。
[0026]图11是本发明实施例的计时(比赛)过程单片机定时具体程序流程图。
[0027]图12是本发明实施例计时(比赛)过程某状态图。
[0028]图13是本发明实施例计时(比赛)过程某状态图。
[0029]图中:1、显示板外壳，2、控制定时板外壳，3、显示板卡环，4、LED计时显示界面，5、定时屏及其按键，6、连接轴，7、电池安装口，9、夹子，10、漫反射光电开关。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0031]如图1所示，本发明包括计时显示盒、光电检测器、控制中心电路、无线接收译码电路、光控无线发射电路，计时显示盒包括相铰接的显示板外壳I和控制定时板外壳2，显示板外壳I和控制定时板外壳2之间通过连接轴6和连接轴6两端的显示板卡环3铰接，如图2所示，显示板外壳I的外顶面装有LED计时显示界面4，如图4所示，控制定时板外壳2顶面装有定时屏及其按键5，控制定时板外壳2侧面设有电池安装口 7 ;如图3所示