单位文秘网 2022-02-26 08:15:08 点击: 次
【摘 要】早期的抢答器主要通过模拟电路、数字电路或者两者相结的方式来制作,其成本较高、布局繁琐,功能单一。本文采用AT89C51单片机作为主控芯片设计一个带数码显示的16路抢答器,电路主要包括主体部分和扩展部分。主体部分由优先编码电路,锁存器和译码电路三部分组成,扩展部分由定时电路和译码电路两部分组成。该抢答器集计数,报警,抢答等功能于一身,并且成本也较低,结构简单,适用于很多中小型场所。
【关键词】单片机;16路;抢答器;计时;调整
【Abstract】In early time, the responder mainly knots through the analog circuit, digital circuit and analog circuit and digital circuit method to make the responder. This approach has a high cost, and the layout is more complicated. This time it adopts AT89C51 to design a digital vies to answer first with a 16 path display. It has counting function, shows contestant number and adjusts the answering time function.
【Key words】Single chip microcomputer;16 Road;Responder;Timing;Adjust
0 引言
传统的抢答器大多使用一些基本的数字电路来实现,其体积大、布线繁琐、制作麻烦、成本高等缺点。而且抢答器没有倒计时显示电路,无法设定抢答时间,只能单纯实现抢答作用。不过随着各类竞赛节目的不断雄起,抢答器这种必备的设备已经进入了飞速发展的时期。
本文设计的智能抢答器,是一种基于单片机的带有数码显示的抢答器。当有抢答信号产生时,他会对该信号进行分析,判别出哪些是有效的哪些是无效的,然后把有效信号显示在数码显示屏上,保证了抢答过程的有效性。同时该抢答器还具备有计时、报警等功能。这种智能化的抢答器保证了抢答公平性。
单片机是一种强大的集成电路芯片。具有只读存储器ROM、数据处理能力的中央处理器CPU、多种I/O口和中断系统、随机存储器RAM、定时器/计数器等功能。它具有小巧、成本低廉、运行可靠等优点。单片机为抢答器注入了一股全新的血液,推动了抢答器快速的发展,使其更智能和化数字化。
1 16路抢答器
1.1 传统16路抢答器组成及工作原理
传统16路抢答器,原理图如图1所示,由2个74ls148,4个74ls192, 4个4511译码器,可计时,可调时间的抢答器。
接通电源后,当按下“开始”键,左侧的555振荡电路会发出脉冲波,控制计数电路的倒计时,通过调整B17-B18键,计时时间可以在0-99内调整。
抢答电路由2块74LS148组成,通过与门电路的适当的连接,可以实现B1-B16这几个键的编号显示。同时抢答电路和计时电路之间的4511译码器也具有连接,抢答按钮按下后,计时电路的译码器也会收到信号,停止计时。当按下复位键时,计时电路的74ls192的PL端转低电平,计时清零,为下一次抢答做准备。
2 16路带数码显示的抢答器介绍
主持人按下控制开关后,控制电路会产生有效信号,分别输入到优先编码电路和定时电路。定时电路和优先编码电路开始工作。在抢答电路中,当有抢答按钮按下的时候,优先编码电路接收到有效信号,选择最早的有效信号传递给锁存器,锁存器进行锁存,译码电路对有效信号进行分析,显示抢答选手的号码。同时定时电路这边会开始倒计时,秒脉冲电路会产生脉冲信号,通过译码电路和显示电路显示抢答时间。当定时电路接收到来自抢答电路的有效信号时,定时电路停止工作,倒计时停止。抢答器框图如图2所示。
工作的流程:通电后,在4位一体的数码显示管的后两位会显示抢答时间,可以通过按键B18和按键B19对抢答时间进行调整,调整的时间范围为0到99。当按下按键B20时,时间会开始倒计时,可以通过按键B1-B16向AT89C51单片机发射有效信号,单片机接收到信号以后会对信号进行处理,优先选择最早接收到的信号,然后通过P3口输出高低不同的信号,使4位一体数码管显示选手的编号。并通过控制定时电路停止数码管的倒计时显示。一轮抢答就此结束,如果想进行第二轮只需要按下B17键即可实现电路的复位。
3 基于单片机的16路带数码显示的抢答器
本文设计的抢答器由主体电路和扩展电路两部分组成。当有输入信号时,系统会对信号进行优先编码,然后锁存,最后通过译码电路将信号输出在数码显示器上,同时发出提示音,以上是主体电路。接下来是扩展电路,扩展电路主要实现计时功能,通过定时电路,接着通过译码电路将脉冲信号显示在数码显示器上。
接通电源,主持人未按下“开始”按钮,选手禁止抢答,数码显示屏上显示抢答的时间,但不进行倒计时。通过“加一”和“减一”按钮可以调节抢答器的抢答时间。当主持人按下“开始”按钮后,扬声器发出提示音,倒计时开始,选手进行抢答。当有选手按下抢答按钮的时候,系统会优先判断、锁存抢答者号码、显示抢答者号码、扬声器提示,同时计时器停止计时。如果在规定时间内没人抢答,当计时器归零时,扬声器也发出提示音,表明本轮抢答结束。开始另外一轮抢答时,主持人需重新按下“复位”键和“开始”键。
抢答结果如图3所示,表示在倒计时还有18秒的时候,8号抢答者抢答成功。
实物抢答结果如图4所示,在倒计时还剩14秒的时候,6号抢答者成功抢答。
4 结论
为解决传统抢答器功能单一,结构复杂等问题,本文提出了一种新型多功能带数码显示的抢答器。该抢答器由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路功能,当有输入信号时,系统会对信号进行优先编码,然后锁存,最后通过译码电路将信号输出在数码显示器上,同时发出提示音。扩展电路主要实现计时功能,通过定时电路,接着通过译码电路将脉冲信号显示在数码显示器上。该新型抢答器价格便宜,功能齐全,可以运用于很多中小型娱乐场合。
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[责任编辑:丁艳]
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