带NFC通道的单片机RJM8L303在电子答题器中的应用

1. 什么是电子答题器

    电子答题器打破了单向填鸭式教学模式，帮助老师准确、即时掌握全班每一位学生的学习情况，及时调整授课进度和方向，从而提高课堂教学的效率和质量。面授互动课堂提供多种师生互动活动，如抢答等，改变课堂单一讲授式的教学方法，激发学生学习兴趣和参与乐趣。

2. 电子答题器的系统架构

l  每个答题器有的8位数ID号。

l  1台基站可以连接多达500台答题器。

l  基站与答题器采用分时隙半双工无线通信。

3. 答题器与接收器间的配对

   方式一：答题器主动接入对应的基站网络中（答题器选择基站）

   电脑端软件控制基站通过2.4G下发配对指令，并人工告知答题器持有人配对代码（如“3764”）；答题器持有人开启答题器的配对功能，并选择对应的代码，如找到“3764”，并按确定完成配对（类似搜索Wi-Fi的SSID）。

l  对于固定教室固定学生上课的场景，答题器与基站的接入配对只需要在首次连接时操作一次，在不更换答题器或者基站的情况下无需重复接入，类似接入Wi-Fi后的记忆功能。

l  此种答题器与基站配对方式要求学生与教室之间为相对固定，学生不会频繁更换教室上课。

   方式二：答题器被动接入对应的基站网络中（基站选择答题器）

PC客户端课前下发学生对应的答题器ID，由基站进行保存；基站将自身ID与需要绑定的答题器ID一同下发；对应ID答题器接收后即可自动完成配对，并向基站返回成功状态。

l  特别适用于走班制的学校：每个教室固定安装了不同ID的基站，学生自带个人专有答题器，上课的地点不固定，需要频繁更换教室。采取该配对方式能节省配对时间，效率高。

l  只要提前登记了上课学生的专有答题器ID，配对无需学生手动操作，只需答题器保持开机状态，全自动配对成功后的答题器显示屏将被点亮。

上述两种配对方式的局限性：数据通信采用2.4G通道广播，配对接入采用2.4G通道广播，同步频道采用2.4G通道广播。这就要求所有答题器必须集中统一接入，必须集中统一切换。具体问题如下：

l  通过2.4GHz通信信道本身发送配对请求，首先要求将要接入的答题器与基站在同一个频道内，否则根本收不到基站发送的配对请求。

l  基站增加接入新的答题器，如果与原有答题器不在同一频道内，需要基站先解除（复位）已绑定的所有答题器，全部重新接入所有答题器。

l  基站与答题器采用广播方式同步切换频道，某个答题器本次切换不成功，所有答题器都要重新同步切换。

4. RJM8L303的特点

    RJM8L303芯片采用先进的0.11um制造工艺，基于增强型80C51内核，128KB Flash存储器，具有丰富的外围通信接口（13.56MHz/主从7816/主SPI/UART/从I²C/GPIO），满足电子答题器、电子价签的应用需求要求，适用于电池供电的嵌入式物联网终端。

5. 基于RJM8L303的答题器硬件框图

6. RJM8L303在答题器中的NFC配置方案

该方案采用NFC近距离配置和设置，成功率高，解除答题器和增加答题器更方便灵活。