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(diào)整授課進度和方向，從而提高課堂教學的效率和質(zhì)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(fā)學生學習興趣和參與樂趣。

2. 電子答題器的系統(tǒng)架構

l  每個答題器有的8位數(shù)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(wǎng)絡中（答題器選擇基站）

   電腦端軟件控制基站通過2.4G下發(fā)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(wǎng)絡中（基站選擇答題器）

PC客戶端課前下發(fā)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(fā)；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(tài)。

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(jié)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(tài)，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(shù)據(jù)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(tǒng)一接入，必須集中統(tǒng)一切換。具體問題如下：

l  通過2.4GHz通信信道本身發(fā)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(nèi)，否則根本收不到基站發(fā)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(nèi)，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(nèi)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(lián)網(wǎng)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。