一款常用的多路搶答器系統(tǒng)設計?

多路搶答器設計?是一種電子設備設計，主要用于在多個參與者之間進行搶答比賽或答題活動。其設計涉及多個關鍵部分，包括信號輸入與處理、得分記錄和顯示等。

多路搶答器的基本原理

多路搶答器通過電子設備實現(xiàn)對多個參與者的快速搶答并記錄得分。其核心原理包括：

?信號輸入與處理?：常見的信號輸入方式有按鍵式和無線式。按鍵式通過參與者按下相應按鍵觸發(fā)信號，而無線式則通過無線設備傳輸信號到主控制單元?1。

?得分記錄?：系統(tǒng)能夠準確記錄并顯示參與者的得分情況，這需要通過程序判斷和計算快速回答的情況?1。

?顯示部分?：通常包括顯示屏幕和指示燈，顯示屏幕用于顯示得分和搶答結果，指示燈用于指示搶答狀態(tài)?1。

多路搶答器的設計要點

設計多路搶答器需要考慮以下幾個方面：

?系統(tǒng)穩(wěn)定性?：確保信號傳輸的穩(wěn)定性和準確性，特別是無線式搶答器需要穩(wěn)定的信號傳輸能力?1。

?操作便捷性?：設計應簡單易用，參與者能夠快速準確地進行搶答，并清晰看到得分情況?1。

?擴展性?：系統(tǒng)應模塊化設計，便于根據實際需求進行擴展和改進?1。

多路搶答器的具體應用實例

例如，基于STC89C52單片機的多路搶答器設計，可以實現(xiàn)八路搶答功能，具有以下特點：

?倒計時功能?：主持人按下開始按鍵后，系統(tǒng)進入30秒搶答倒計時，若在最后5秒內無人搶答，系統(tǒng)會發(fā)出提醒?2。

?違規(guī)檢測?：在主持人按下開始按鍵之前，若有選手按下?lián)尨疰I，系統(tǒng)會發(fā)出警報視為違規(guī)?2。

?主持人控制?：主持人可以設置答題時間和搶答時間?2。

1 基本功能

(1) 可同時供16 個代表隊參加比賽

(2) 給節(jié)目主持人一個控制開關 ,用來控制系統(tǒng)清零和搶答開始。

(3) 可顯示優(yōu)先搶答代表隊的編號 ,同時給出提示 ,并封鎖輸入 ,禁止其他選手搶答。

(4) 具有定時搶答功能 ,搶答時間可由主持人設定。

(5) 在設定時間內搶答有效 ,定時器停止工作。

(6) 定時時間已到 ,無人搶答 ,本次搶答無效。

基于單片機的多路搶答器設計與制作

1、 設計內容

采用MCS-51系列單片機設計制作一個多路搶答器

2、 基本要求

①是否允許搶答的控制功能

②只能允許動作最快的一方搶答，此后其他各方均被禁止搶答

③搶答成功一方的編號顯示功能

④搶答動作成功后的報警提示功能

3、 擴展要求

①限時搶答

②限時作答

③得分統(tǒng)計與查詢

2 總體框圖

該設計包括了幾個單元電路 ,框圖見圖1。

3 電路設計

3.1 多路搶答器電路設計

搶答電路有兩個功能:一是能分辨出選手按鍵的先后 ,并鎖存優(yōu)先搶答者的編號 ,供譯碼顯示電路用;

二是要使其他選手的按鍵無效。電路選用優(yōu)先編碼器 74LS148 和鎖存器 74LS297 來完成 ,由于要求有 16路搶答 ,因此需要兩個74LS148 串接 ,構成16 - 4 線的優(yōu)先編碼器 ,編碼器的輸出接鎖存器 ,然后再接一加法電路 ,從而把輸出的二進制碼轉換成十進制 ,編碼器的編號為本 0 - 15 ,為了方便 ,可以把編號統(tǒng)一加“1”,編號則為1 - 16 號。電路如圖2:

3.2 定時電路設計

節(jié)目主持人可根據每次不同的比賽 ,甚至根據每道題不同的難易程度 ,設置不同的搶答時間。電路選用十進制計數器74LS192 進行設計 ,再設計一個秒脈沖電路給計數器提供時鐘脈沖。該電路同時包括譯碼顯示電路。電路如圖3:

3.3 報警電路設計

由555 芯片構成多諧振蕩電路 ,555 的輸出信號再經三極管放大 ,從而推動揚聲器發(fā)聲 ,電路如圖4。

3.4 時序控制電路設計

控制電路包括時序和報警兩個電路 ,如圖5 所示。控制電路需具有以下幾個功能。

主持人閉合開關揚聲器發(fā)聲 ,多路搶答器電路和計時電路進入正常狀態(tài);

參賽者按鍵時 ,揚聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計時電路停止工作;

搶答時間到 ,無人搶答 ,揚聲器發(fā)聲 ,搶答電路和計時電路停止工作。

3.5 電源電路設計

電源采用集成穩(wěn)壓電路 ,

器件用 78XX系列 ,可組成固

定正電壓輸出 ,且這類芯片只

有3 個引腳 ,使用方便。整流

濾波電路由分立元件組成。

電路如圖6。

3.6 整機連接調試

把上面所設計的單元電路連接起來可得到整機電路。然后可在印刷電路板上焊接分立元件并進行調試。在調試的過程中可能會遇到由于邏輯門傳輸延時的存在而帶來的競爭冒險問題 ,主要表現(xiàn)在當按鍵大于8 時 ,在連續(xù)按鍵的情況下大約有10 %的可能性誤顯示為 8 ,為了盡量減少這種可能性的發(fā)生 ,我們在電路中加入延時單元74LS31。

4 總結

該設計可以做為學生的電子技術的課程設計 ,且學生做成功的可能性也大。采購該多路搶答器的所有器件成本大約為一百五十元左右 ,這樣價格就相對而言很便宜。作者可以收一件比較好的作品已備比賽時用 ,這樣學生可以用自己設計的產品來開展活動 ,可更大程度上激發(fā)他們的動手能力和創(chuàng)造力。