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efy testou sani theo Este controlador de questionário baseado em microcontrolador PIC16F877A, projetado para até seis jogadores ou equipes, é adequado para competições de questionários de escolas e faculdades. É semelhante a um sistema com o dedo mais rápido em que o jogador que pressiona o botão primeiro tem a primeira chance de responder ao questionário.

Aqui, cada equipe recebe um número exclusivo e é fornecido com um botão de pressão. Assim que uma pergunta é feita pelo mestre dos questionários, qualquer uma das equipes participantes pode pressionar o botão e dar a resposta dentro do prazo estipulado. Uma campainha toca e uma grande tela de 12,7 cm (7 polegadas) de 7 segmentos mostra o número da equipe que pressiona primeiro o botão de pressão. O protótipo do autor é mostrado na Fig. 1.

Protótipo do autor para o Quiz Controller
Fig. 1: protótipo do autor

Circuito e trabalho

Como mostrado na Fig. 2, o circuito do controlador de jogo de perguntas é construído em torno do popular microcontrolador PIC16F877A (IC1), driver ULN2003 (IC2), transistor BC547 (T1), display de 7 segmentos (DIS1), alguns LEDs e interruptores.

PIC16F877A

Este microcontrolador, que forma o coração do circuito, possui um processador de 8 bits com memória Flash de 8kB, memória de dados de 368 bytes e EEPROM de 256 bytes. Além disso, possui três temporizadores. Um display de 7 segmentos (ânodo comum) é conectado ao controlador PIC através do buffer ULN2003 na porta C (RC0-RC6).

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Fig. 2: Diagrama do circuito do controlador de questionário

7E7_Test Seis comutadores de botão estão conectados à porta D (RD0-RD5) do microcontrolador. Esta porta é usada como porta de entrada.Os valores lógicos desses comutadores são varridos pelo programa através dessa porta a uma taxa muito rápida de cerca de 6 microssegundos.O microcontrolador continua varrendo as posições dos comutadores e, quando um comutador mostra a lógica 1 , envia um sinal para a porta B (RB7) e o alarme soa.

A porta B do microcontrolador também atua como porta de saída para os LEDs. Seis LEDs (LED1 a LED6) conectados aos pinos da porta RB0 a RB5 do IC1 são usados ​​como indicações visuais. Por exemplo, se a terceira equipe pressionar o interruptor primeiro, o LED3 acenderá junto com a campainha e, ao mesmo tempo, o dígito ‘3’ será exibido no DIS1.

O interruptor S7 está conectado ao pino 1 do microcontrolador para redefinição manual. Os resistores R1 e R2 e o capacitor C4 formam o circuito de redefinição de inicialização.

Fig. 3: Compilação de código no Proton IDE
Fig. 3: Compilação de código no Proton IDE
Fig. 4: Layout da PCB em tamanho real para o controlador de questionário
Fig. 4: Layout da placa de circuito impresso para o controlador de questionário
Fig. 5: Layout dos componentes da placa de circuito impresso
Fig. 5: Layout dos componentes da placa de circuito impresso

ULN2003

O display de 7 segmentos DIS1 (SUNR400CA ou equivalente) é acionado pelo driver ULN2003 IC2. Os pinos RC0 a RC6 do microcontrolador são conectados aos pinos de entrada IN1 a IN7 do IC2. Seus pinos de saída OUT1 a OUT7 são conectados aos segmentos ‘a’ a ‘g’ de DIS1.

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Fonte de energia

A fonte de alimentação é derivada da rede elétrica principal de 230V CA para o transformador secundário X1 de 15V e 500mA. O módulo retificador de ponte BR1 retifica a saída secundária do transformador, o capacitor C1 o filtra e envia para a entrada do regulador 7812 IC3. A saída CC regulada de 12V do IC3 é enviada para a entrada do regulador 7805 IC4 para alimentar a campainha e o DIS1. O 5V DC do 7805 alimenta o microcontrolador.

Programas

O programa para microcontrolador é escrito em Basic e compilado usando o Proton IDE v2.0. Após a compilação do código (quiz_mm.bas), se estiver tudo bem, você verá a mensagem ‘Sucesso da compilação para o dispositivo de destino 16F877A (20MHz)’ na parte inferior da tela, conforme mostrado na Fig. 3. O código hexadecimal gerado pelo Proton O IDE é usado para gravar no PIC16F877A usando o programador PICSTART Plus.

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Construção e testes

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Um layout de PCB de tamanho único e lado único para o circuito é mostrado na Fig. 4 e seu layout de componente na Fig. 5. Todos os componentes estão facilmente disponíveis nas lojas de componentes eletrônicos. Após a montagem correta dos componentes na PCB, as conexões da fonte de alimentação devem ser verificadas.

Instale o display de 7 segmentos DIS1 adequadamente, de modo que fique visível para o mestre de questionários e o público. Requer pelo menos oito fios para conectar ao PCB. Os detalhes da conexão para cada segmento (‘a’ a ‘g’) são fornecidos na Fig. 5 em DISP1. Em seguida, instale todos os seis comutadores (S1 a S6) em locais diferentes onde as seis equipes concorrentes possam alcançá-los. Abrigue cada switch e seu LED correspondente em um gabinete transparente, para que, quando você pressionar o switch e o LED acender, ele fique visível para o mestre do questionário.

Ligue a fonte de alimentação para iniciar o teste. Ao pressionar qualquer tecla (S1 a S6), o número correspondente (1 a 6) deve aparecer no DIS1 e a campainha deve tocar. Simultaneamente, o LED correspondente próximo ao switch deve acender. O LED e o visor apagam após seis segundos, enquanto a campainha para de tocar após dois segundos.

Quando uma pergunta é feita pelo mestre do questionário, qualquer equipe pode responder pressionando sua chave. O interruptor pressionado pela primeira vez é reconhecido pelo microcontrolador. Quaisquer outros interruptores pressionados posteriormente não são registrados. Portanto, a equipe que apertou o botão primeiro pode dar a resposta.

Para qualquer problema no visor, você pode pressionar momentaneamente o botão de reset S7 e verificar novamente. Para solução de problemas adicionais, você também pode verificar as tensões em vários pontos indicados na tabela de pontos de teste.

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Faça o download dos PDFs de layout de PCB e componentes:Clique aqui

Faça o download do código-fonte: Clique aqui


Dr. D.K. Kaushik é diretor e Ashok Sharma é assistente técnico no Manohar Memorial (P.G.) College, Fatehabad (Haryana)

Este artigo foi publicado pela primeira vez em 6 de agosto de 2015 e atualizado em 28 de abril de 2020.



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