抢答器的设计

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抢答器的设计文／李素敏随着我国经济和文化的发展，很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决，如证券、股票交易及各种智力竞赛等，因此，出现了抢答器。抢答器一般是由很多电路组成的，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是抢答路数很多时，实现起来就更为困难。因此，笔者设计了以单片机为核心的新型智能抢答器，在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构。抢答器又称为第一信号鉴别器，其主要用于各种知识竞赛、文艺活动等场合。单片机抢答器，采用单片机作为整个控制核心。现将抢答器的设计思路介绍如下。由定时电路设置为9秒；计分电路由三个数码管显示；下次抢答时，必须由主持人再次操作，清除和开始状态开关。２．框图分析整个流程过程主要有四大部分：显示部分、计时部分、预置部分、控制部分。电源用正5V，8051主控制器，当主持人按下复位键后，定时器开始计时。在0～9秒的时间内，如果没有人抢答则为弃权；如果有人按键定时器停止计时，自动显示组别并发出高频铃声；如果答对，主持人按键加10分，答错则减10分，然后按复位键开始下一轮抢答。３．电路分析主电路图有四部分组成，即定时整定、组别显示、加减分程序、消噪子程序。（１）定时整定。复位键复位以后，处理器收到整定时间的信号。这样给片内用于定时设置的单元连续加1操作，其过程的状态显1位显示器显示，当断开整定开关时，程序转入下一步的访问。（２）组别显示。有人抢答时，则停止定时显示组别，抢答有效发出高频铃声（输出2kHz脉冲），无效为低频铃声（输出为1kHz脉冲）。此处，用了一个键操作程序，还有一个脉冲信号输出程序。（３）加减分程序。先预置100分，若抢答成功，主持人按键加10分；若回答错误则减10分；若犯规，则执行显示组别，发出低频铃声。（４）消噪子程序。以防止误动作，查询得到组别号码，暂存于单片机内指定单元。同时，完成下述操一、单片机抢答器的功能在知识比赛中，特别是做抢答题的时候，为了知道哪一组或哪一位选手先答题，必须要设计一个系统来完成这个任务。如果在抢答中，单纯依靠视觉，是很难判断出哪组先答题的。利用单片机系统设计抢答器，可以解决以上问题。即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。笔者主要介绍单片机抢答器设计、工作原理以及它的实际用途。该系统采用8051单片机作为核心。控制系统的四个模块分别为存储模块、显示模块、语音模块、抢答开关模块。该抢答器系统通过开关电路四个按键输入抢答信号；利用一个数码管完成显示功能。工作时，用按键通过开关电路输入各路的抢答信号，经单片机的处理，输出控制信号确定优先答题方。二、抢答器的设计１．整体设计方案该课题中，笔者主要采用了单片机电路。其主要设计思路是：在主持人下达开始抢答的命令后，能够准确判断出第一抢答信号并将其锁存；同时，将输入信号封锁，使其他抢答无效。主持人没有下达命令时，抢答视为犯规，并显示犯规组别，发出低频铃声；抢答成功后，对第一信号译码，显示组别并发出高频铃声。时间作：关闭定时钟，封闭抢答查询，以保证以后抢答无效。该课题主要是针对传统型抢答器的不足而设计的。这个设计与现有的普通抢答器相比，它利用单片机系统来设计抢答器，即使两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题，有效地解决了抢答中存在的问题。（作者单位：河南省许昌高级技工学校）OCCUPATION 2011 8

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