基于 2.4GHz 无线模块在评分器的应用

  随着科技的快速发展,出现了很多娱乐的节目。为了达到节目效果,常常有评委在下面给上台表演的人打分,而打分的系统也由最原来的举牌打分发展到电子打分。目前的评委台打分系统,主要由表决器设备,传输线缆和主机组成,当评委在表决器设备上按下对应的分数后,由传输线缆将分数数据传输到主机,主机将所有的数据统计完成后,公布出来。但由于一般评委台和主机部分都相隔比较远,长距离的布线造成很多不方便,容易使人绊倒,并且也不美观。在有线的情况下,很不方便评委和观众以及演员互动,造成很多麻烦。基于现在无线射频技术的高速发展,现在已经有很多公司将打分系统与主机互连做成了无线的通信,本文旨在讲解无线模块在评委台的应用。

  一、无线频段的选择

  在无线电领域中,我们可以把无线电的种类按照频段来划分,如 170M,315M,433M 和 2.4G 等,本文主要以 2.4G 来介绍。2.4GHz 频段的传输特点是:它是无线电委员会和信息产业部公布的允许使用的公用频段,属于免授权免费使用的频段。像无线电话、蓝牙都是采用的这个频段,而且接收端和发射端之间并不需要连续性工作,从而大大降低了功耗、延长电池续航时间。2.4G 还采用了自动调频技术,接收端和传输端能够找到可用频段之外,更重要的 2.4GRF(射频)无线技术为双向传输模式。它发射的为数字射频信号,它的波长很短,定向传输的效果很好,抗干扰能力强、音质好、传输距离远。并且数字射频信号不属于电磁波,发射功率小,不会对人身体造成伤害。数字射频技术是采用全自动数字信号处理方法来替代传统的繁琐复杂的模拟射频电路设计的直接数字调制技术。

  二、无线模块的的应用

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  (图 1)2.4G 无线模块

  基于目前评委台打分系统的缺陷,我们可以使用现在成熟的无线技术来传输数据。现目前无线模块的种类很多 wifi、蓝牙、zigbee、串口等,使用的频段也很多:315M、433M、2.4G 等。基于评委台的使用环境复杂,我们需要选择一款好用并且抗干扰性强的无线数传模块,成都亿佰特电子科技有限公司研发的2.4GHz无线模块。如上图所示,该模块工作频段在 2.4GHz,并且它支持 LoRa 扩频抗干扰;在评委台这种环境复杂,无线电密布的地方仍然可以正常的工作;工作电流低,可以适用于电池供电的场合;并且 该模块支持高速传输,任何数据都可以很快的到达。

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  (图 2)无线评委台系统模型

  选好合适的模块后,我们便可以进行对打分系统的开发。所有的表决器都安装一个 2.4GHz 无线模块,将数据统一发到主机上。当用户输入完分数后,数据通过单片机处理后,打包通过串口发送给无线模块,由 2.4GHz 无线模块发射出去,传到主机上,直接省去了繁琐的布线。