答題器
帶NFC通道的單片機RJM8L303在電子答題器中的應用
1. 什么是電子答題器
電子答題器打破了單向填鴨式教學模式,幫助老師準確、即時掌握全班每一位學生的學習情況,及時調整授課進度和方向,從而提高課堂教學的效率和質量。面授互動課堂提供多種師生互動活動,如搶答等,改變課堂單一講授式的教學方法,激發學生學習興趣和參與樂趣。
2. 電子答題器的系統架構
l 每個答題器有唯一的8位數ID號。
l 1臺基站可以連接多達500臺答題器。
l 基站與答題器采用分時隙半雙工無線通信。
3. 答題器與接收器間的配對
方式一:答題器主動接入對應的基站網絡中(答題器選擇基站)
電腦端軟件控制基站通過2.4G下發配對指令,并人工告知答題器持有人配對代碼(如“3764”);答題器持有人開啟答題器的配對功能,并選擇對應的代碼,如找到“3764”,并按確定完成配對(類似搜索Wi-Fi的SSID)。
l 對于固定教室固定學生上課的場景,答題器與基站的接入配對只需要在首次連接時操作一次,在不更換答題器或者基站的情況下無需重復接入,類似接入Wi-Fi后的記憶功能。
l 此種答題器與基站配對方式要求學生與教室之間為相對固定,學生不會頻繁更換教室上課。
方式二:答題器被動接入對應的基站網絡中(基站選擇答題器)
PC客戶端課前下發學生對應的答題器ID,由基站進行保存;基站將自身ID與需要綁定的答題器ID一同下發;對應ID答題器接收后即可自動完成配對,并向基站返回成功狀態。
l 特別適用于走班制的學校:每個教室固定安裝了不同ID的基站,學生自帶個人專有答題器,上課的地點不固定,需要頻繁更換教室。采取該配對方式能節省配對時間,效率高。
l 只要提前登記了上課學生的專有答題器ID,配對無需學生手動操作,只需答題器保持開機狀態,全自動配對成功后的答題器顯示屏將被點亮。
上述兩種配對方式的局限性:數據通信采用2.4G通道廣播,配對接入采用2.4G通道廣播,同步頻道采用2.4G通道廣播。這就要求所有答題器必須集中統一接入,必須集中統一切換。具體問題如下:
l 通過2.4GHz通信信道本身發送配對請求,首先要求將要接入的答題器與基站在同一個頻道內,否則根本收不到基站發送的配對請求。
l 基站增加接入新的答題器,如果與原有答題器不在同一頻道內,需要基站先解除(復位)已綁定的所有答題器,全部重新接入所有答題器。
l 基站與答題器采用廣播方式同步切換頻道,某個答題器本次切換不成功,所有答題器都要重新同步切換。
4. RJM8L303的特點
RJM8L303芯片采用先進的0.11um制造工藝,基于增強型80C51內核,128KB Flash存儲器,具有豐富的外圍通信接口(13.56MHz/主從7816/主SPI/UART/從I²C/GPIO),滿足電子答題器、電子價簽的應用需求要求,適用于電池供電的嵌入式物聯網終端。
5. 基于RJM8L303的答題器硬件框圖
6. RJM8L303在答題器中的NFC配置方案
該方案采用NFC近距離配置和設置,成功率高,解除答題器和增加答題器更方便靈活。