8051マイクロコントローラーと555タイマーを使用したクイズブザー回路

問題を排除するために楽器を試してください





クイズブザーシステムは、主に学校、大学、およびテレビで放送されるライブクイズ大会で使用されます。クイズブザーを使用すると、学校や大学で行われる競技中に出された質問に応じて、すべてのユーザーがスイッチをすばやく押すことができます。スイッチを押すと、一定時間ブーンという音やアラームが鳴り、反応時間は非常に短くなります。ブザーは、アナンシエータパネル、電子メトロノーム電子レンジ、その他の家庭用アプリケーションなど、さまざまなアプリケーションで使用することもできます。

クイズブザー

クイズブザー



クイズブザー回路は、さまざまなコントローラーを使用していくつかの方法で実装できます。これらのコントローラーには、555タイマーとマイクロコントローラーが含まれています。 555タイマーベースのブザー回路はシンプルで低コストのデバイスであり、持続時間は抵抗とコンデンサの値(RC定数)によって決定されます。 A マイクロコントローラーベース ブザー回路はプログラム可能なタイマーであり、マイクロコントローラーのプログラムコードを変更することで持続時間を変更できます。これらの両方の回路に関する以下の説明は、両方の回路とその動作を比較するのに役立ちます。


555タイマーを使用したブザー回路

タイマーは、次の3つのモードで操作できます。 マルチバイブレータ回路用の単安定、非安定、双安定 。タイマーは、パルス変調技術を使用してパルスを生成するために使用されます。単安定モードでは、タイマーがピン2でトリガーされると、RC時定数によって決定される一定の期間、出力がHighに設定されます。双安定モードでは、トリガー入力はピン2に接続されます。ローの場合、回路の出力はハイ状態になります。リセットボタンはピン4に接続されており、入力がローの場合、出力もロー状態になります。



555タイマーを使用したブザー回路

555タイマーを使用したブザー回路

図に示すように、ブザー回路は2つの抵抗、コンデンサ、および 555タイマー 非安定マルチバイブレータとして設定されています。非安定モードでは、安定状態はなく、パルスはユーザーの助けなしに方形波で低状態と高状態で生成されます。このメカニズムは、フラッシュランプとLEDの切り替えに使用できます。

回路接続: この回路では、抵抗R1がVccと放電ピン7の間に接続されています。別の抵抗R2が放電ピン7とトリガーピン2の間に接続されています。ピン2とスレッショルドピン6は短絡され、コンデンサを介して接続されます。このコンデンサは、抵抗R1とR2を介して充電され、R2を介して放電されます。ピン1は負バイアス用にグランドに接続され、ピン5はコンデンサを介してグランドに接続され、ピン3は出力として使用されます。ピン7は、R1およびR2抵抗の分圧器に接続されています。

回路動作: この回路は非安定モードであり、それ自体がトリガーされ、状態が「高から低」および「低から高」に自動的に変更されます。スイッチを押すと、電源VCCから抵抗R1とR2を介してコンデンサが充電されている間、ピン3の出力がハイになります。このコンデンサは最大2 / 3Vccまで充電されるため、この期間中出力が高くなり、スピーカーから音が鳴ります。その後、コンデンサは抵抗R2を介して1/3 Vccまで放電を開始し、この間ピン3の出力がローになるため、スイッチが開くとスピーカーがミュートされ、完全にオフになります。このプロセスは、RC時定数に基づいて正方パルスが高から低状態および低から高状態に生成されるまで繰り返されます。


555タイマー付きのクイズブザー回路は、8051マイクロコントローラー(AT89C51)を使用してさらに開発できます。 555タイマーでは、ブザーの時間値はコンデンサーの値に応じて変えることができます。 8051マイクロコントローラーを使用して –タイミング値は、マイクロコントローラのプログラムを変更することで変更できます。この概念をよりよく理解するために、8051マイクロコントローラーを使用するクイズブザーの実際的な例を以下に示します。

8-候補-8051マイクロコントローラーを備えたクイズブザー(AT89C51)

この提案 8候補クイズブザーシステム 学校や大学のクイズ大会で使用されます。最初にブザーを押すチームには、質問に答えるための最初の優先順位が与えられます。非常に短い時間内にどのチームがブザーを押したかを認識するのが非常に難しい場合があります。偶然にも、2人のチームプレーヤーが同時にブザーを押すと、小さなタイムギャップ状態が発生します。これは、人間の介入を通じて意見を取り入れることによって影響を受ける可能性があります。

このシステムは、 8051ファミリーのAT89C51 。このクイズブザーは、最大8チーム向けに設計されています。このシステムでは、回路の動作とブザーの動作を確認できます。

8051マイクロコントローラーを搭載したクイズブザー

8051マイクロコントローラーを搭載したクイズブザー

回路接続: このマイクロコントローラは40ピンで構成されており、そのうち32ピンが入出力に使用されます。このシステムでは、合計9つの入力ピンが使用され、8つの入力ピンすべてがスイッチとしてマイクロコントローラーのポート1に接続され、9番目のピンがブザーシステムをリセットするためのリセットボタンとして設定されます。いずれかのスイッチを押すと、8つのスイッチがブザーに接続され、ブザーが鳴ります。 7セグメントディスプレイ 押されているスイッチの情報を表示する、は、マイクロコントローラのポート2に接続されています。マイクロコントローラは、いずれかのスイッチが押された場合に、対応するスイッチ番号がLCDに表示されるようにプログラムされています。電源はマイクロコントローラとブザーの40ピンと31ピンに接続されています。

回路操作: ポート1に接続されたプッシュボタンのセットからプッシュボタンを押すと、対応するピンがロジックハイになります。特定のピンでの信号のローからハイへのこの遷移により、マイクロコントローラーの出力ロジックが特定の期間ハイになります。マイクロコントローラは、入力ピンを継続的にスキャンし、それに応じてブザー回路のローパスを作成し、押された入力に対応する7セグメントディスプレイに番号を表示するようにプログラムされています。

ブザーの時間は、マイクロコントローラープログラムを希望の時間に変更することで変更できます。一般的に、マイクロコントローラは Keilソフトウェアに埋め込まれたC言語

これは、8051マイクロコントローラーを使用して8チーム向けに設計および開発されたクイズブザープロジェクトに関するものです。このトピックについて理解を深めていただければ幸いです。さらに、このトピックに関するヘルプが必要な場合は、以下のコメントセクションにコメントしてお問い合わせください。

写真クレジット: