基于单片机的智能抢答器的设计
1 引言
抢答器是为各类竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路,
广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。传统的抢答器大部分是基于数字电
路组成的,制作过程复杂,且准确性与可靠性不高,受现场环境影响大,成品面
积大,安装、维护困难。对于目前抢答器的功能描述,如抢答限时、选手答题计
时及犯规组号抢答器具有抢答自锁、灯光指示、暂停复位、电子音乐报时、自动
定时、工作模式的切换和时间设定等功能。
本文介绍一种以 51 系列单片机为控制核心的智能型抢答器的电路组成、设
计思路和功能。该抢答器除具有基本的强大功能外,还具有计时和报警功能。它
对采样的各路抢答信号进行分析,识别超前违规信号、有效抢答信号,并对它们
进行处理,从而使每一次抢答过程都有效,保证了抢答过程的快速性、有效性、
准确性、公平性。
2 设计方案及原理
2.1 抢答器设计方案
(1)抢答器同时供 8 名选手或 8 个代表队比赛,分别用 8 个按钮“1” ~ “8”
表示。
(2)设置一个系统清除和抢答控制的“开始”开关,该开关由主持人控制。
(3)抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,并
在 LED 数码管上显示,同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存,
优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
(4)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如 30
秒)。当主持人启动"开始"键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声
响以提示抢答开始。
(5)参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显
示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除或者答题计时
结束为止。
(6)如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,
定时显示器上显示 FF
2.2 抢答器设计原理
该抢答器供不多于 8 名选手或 8 个代表队的抢答比赛使用。每个选手的座位
前安装一只抢答按钮开关和一只信号灯。主持人的座位前安装一只复原按钮开关、
一只蜂鸣器和一只抢答器工作状态指示灯。每当主持人口头发出允许抢答的号令