多路抢答（精选三篇）
多路抢答 篇1
关键词：数字电路,多路,抢答器,工作原理,设计
一、多路抢答器的工作原理和功能
当今社会竞争日益激烈, 选拔人才, 评优选胜, 知识竞赛之类的活动更加的频繁。特别是在知识竞赛中, 往往会有几组参赛选手或参赛队伍参加, 对于主持人提出的问题, 如果通过抢答者举手的方式, 这样容易出现误判的现象, 给比赛造成了一定的不公平性。所以, 为了让知识竞赛能够在一个公平、公正、公开且准确的环境下进行, 就需要利用一种抢答设备来担当裁判员, 而这种设备就是多路抢答器。多路抢答器的应用非常广泛, 早期的抢答器只是由几个三极管、发光管、可控硅等组成, 通过发光管的指示辨认出选手号码。而现在的抢答器大多是使用单片机或者数字集成电路来实现, 添加了一些新的功能, 例如选手抢答前后所花费的时间、抢答选手的得分显示等。多路抢答器是由主体电路和扩展电路组成的, 优先编码电路、译码电路、锁存器将参赛队的输入信号在显示器上输出。用控制电路和主持人开关启动报警电路, 控制电路和报警电路两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出, 实现计时的功能, 这样就能够构成扩展电路。
一个典型的十路抢答器的电路图如上图1所示。该电路图可以分为三个部分, 第一个部分是控制电路, 其中S1—S10为十个常开开关, 当作十路抢答器的抢答按钮, S11是常闭开关, 作为复位按钮, S12为电源开关, 调整设备的状态为关闭或者运行;第二个部分是自锁和指示电路, 其中D1—D11是二极管, V1—V20是三级管, H1—H10是指示灯, 分别组成十个自锁和指示电路;第三个部分是自激振荡电路, 其中V21、V22、C、R4组成自激振荡电路, 自激振荡电路通过扬声器B发出提示的声音。通过对十路抢答器电路图的介绍, 可以看出, 数字电路抢答器的针对性很强, 具有很高的实用性和可靠性, 而且相对其他类型的抢答器来说, 经济成本也不是很高。而且, 通过用数字电路来设计多路抢答器, 还能够考察学生对于数字电路相关知识的掌握能力, 提高个人的创新能力。
二、利用数字电路相关知识设计多路抢答器
在许多的高校的日常活动中, 抢答活动非常多而且很有趣, 参与到抢答活动的选手也会比较多, 但是, 市面上8路以上的抢答器很少, 而且价格又贵, 一般一个4路的抢答器都至少要800元以上。如果为了一个小小的活动去购置一个多路抢答器的话, 会很不划算。所以, 学校可以利用数字电路相关的知识组织学生来设计多路抢答器, 这样就可以当作一项实训课题来研究, 也可以为学校的抢答活动提供抢答设备, 而且还能够激发学生的学习兴趣, 培养学生的动手能力。以下就是利用数字电路相关知识设计多路抢答器的一个方法:
1. 基本功能
首先, 要清楚设计的多路抢答器需要具备哪些功能。第一, 要能够同时供16个代表队参加比赛;第二, 要给节目主持人一个控制开关, 用它来控制系统清零和抢答开始;第三, 要具有计时抢答的功能, 具体的抢答时间可以有主持人定;第四, 要能够显示优先抢答的代表队的编号, 同时给出提示, 禁止其他选手抢答;第五, 定时时间到了, 如果没人抢答的话, 本次抢答无效。
2. 总体框图
根据设计要求可以得到如下图2所示的组成框图:
3. 电路设计
通过功能分析之后, 设计者需要对抢答电路、定时电路、报警电路、时序控制电路和电源电路五大电路进行设计, 具体的设计方法如下:
(1) 抢答电路。抢答电路的作用是分辨出选手抢答的先后, 并且选定优先抢答的选手编号进行锁存, 将其编号显示出来, 同时还要让其他选手的按键无效。所以, 可以选用优先编码器74LS148和锁存器74LS297来完成, 而且该抢答器需要两个74LS148串接起来, 构成16-4线的优先编码器, 这样就能够实现16路选手抢答。另外, 编码器的输出要接锁存器, 然后再接一个加法电路, 在将二进制码转换成十进制码的同时, 能够把编号变为1-16号。
(2) 定时电路。定时电路的作用是能够让主持人根据每道题的难易程度设置抢答的时间, 可以选用十进制计数器74LS192进行设计, 同时设计一个秒脉冲电路给计数器提供时钟脉冲。
(3) 报警电路。报警电路的主要作用是提示选手答题开始抢答和抢答时间到。可以利用555芯片构成一个多谐振荡电路, 另外再把555的输出信号通过三极管放大, 这样就能够推动扬声器发声了。
(4) 时序控制电路。时序控制电路的作用是控制抢答的时序状况, 由主持人闭合开关, 扬声器发声, 从而进入到抢答电路和计时电路, 选手按键时, 扬声器发声, 抢答电路和计时电路也停止工作。
(5) 电源电路。电源电路的作用是切换设备的两个状态运行和停止。可以采用集成稳压电路, 电源器件使用78XX系列, 使用比较方便, 整流滤波电路由分立元件组成。
三、结束语
本文介绍了多路抢答器的工作原理和功能, 分析了如何为高校抢答活动设计一个16路的抢答器。对于帮助高校学生利用数字电路相关知识设计多路抢答器具有一定的借鉴作用, 同时通过设计多路抢答器, 还能够激发学生学习数字电路的学习兴趣, 提高学生的动手能力和创造力。
参考文献
[1]刘开绪.可编程逻辑器件在抢答器电路设计中的应用[J].沈阳工业大学学报, 2007, 29 (1) :103-106
[2]胡丹.基于VHDL的智力竞赛抢答器的设计与实现[J].现代机械, 2007 (, 3) :54-55
多路抢答 篇2
大学四年的学习生活中，会遇到各种各样的竞赛，抢答器便成为了主要的工具之一。而现在的抢答器智能化越来越强，这必然会提高抢答器的成本。本抢答器与其他抢答器电路相比较成本低、制作方便，并且还有作弊显示功能。因此，这款四路抢答器摒弃了成本高、体积大、操作复杂等不足。我们采用了数字显示器直接指示，因而本抢答器具有显示直观，操作简单的特点。
二、主要功能及技术指标
抢答器的工作原理是用矩阵式键盘进行抢答。采用动态显示组号。主持人按下开始抢答键才可以抢答。主持人没有按下开始抢答按纽（P3.2），有人抢答则抢答违规，报警并显示组号，主持人按下开始抢答开关重新抢答。主持人按下开始抢答按纽（P3.2），蜂鸣响声提示，且数码管10秒倒计时（10秒内抢答有效），有人在10秒抢答，蜂鸣器响声提示并显示他的组号，3秒开始20秒倒计时（20秒内必须回答完问题）。20秒后主持人按下复位开关为下一题的抢答做准备。单片机最小系统、抢答按键模块（四位并行数码显示、1*4矩阵式键盘）、显示模块、抢答开关模块、蜂鸣器输出模块。
三、系统组成及原理
1、分图
四、软件
1、分配流程图
初始化开始
20秒回答问题时间到并响声提示调用读键子程序作为延时程序设定定时器初值并启动定时器中断条件是否满足Y开中断并响声提示NN读键盘是否有键按下Y调用显示抢答违规并报警子程序报警提示编号10秒抢答倒计时开始显示显示违规者编号是否有按键按下NY调用抢答者获得回答的子程序10到时中断并返回响声提示设定定时器初值并启动显示抢答者并且3秒后倒计时RET3
2、源程序
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP ESS1 ORG 0100H MAIN:SETB EA SETB EX1 SETB IT1;外部中断1初始化 L16:MOV P1,#0FFH MOV R2,#00H CLR P1.0 INC R2 JB P1.4,L0 LCALL DE0 L0:INC R2 JB P1.5,L1 LCALL DE0 L1:INC R2 JB P1.6,L2 LCALL DE0 L2:INC R2 JB P1.7,L3 LCALL DE0 L3:SETB P1.0 CLR P1.1 INC R2 JB P1.4,L4 LCALL DE0 L4:INC R2 JB P1.5,L5 LCALL DE0 L5:INC R2 JB P1.6,L6 LCALL DE0 L6:INC R2 JB P1.7,L7 LCALL DE0 L7:SETB P1.1 CLR P1.2 INC R2 JB P1.4,L8 LCALL DE0 L8:INC R2
JB P1.5,L9 LCALL DE0 L9:INC R2 JB P1.6,L10 LCALL DE0 L10:INC R2 JB P1.7,L11 LCALL DE0 L11:SETB P1.2 LJMP L16;读行列式键盘 ESS1:MOV 70H,#30D;外部中断1 MOV R7,#0CH CLR P3.0 S2:LCALL DELAY DJNZ 70H,S2 SETB P3.0;蜂鸣器提示开始抢答 MOV TMOD,#00010000B MOV R3,#0AH L20:MOV 55H,#14H L19:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H;定时器1初始化 SETB TR1;启动定时器1 MOV A,R3 MOV B,#0AH DIV AB MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV 53H,A CLR P2.4 MOV P0,53H LCALL DELAY1 SETB P2.4 MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV 54H,A CLR P2.5 MOV P0,54H LCALL DELAY1 SETB P2.5 L18:JNB TF1,L18 CLR TF1 DJNZ 55H,L19 DEC R3 CJNE R7,#00H,D6
LJMP D5 D6:CJNE R3,#0FFH,L21 LJMP L22 L21:LJMP L20;抢答倒计时 L22:MOV 73H,#02D S5:MOV 70H,#20D MOV 71H,#20H CLR P3.0 S4:LCALL DELAY DJNZ 70H,S4 SETB P3.0 S6:LCALL DELAY DJNZ 71H,S6 DJNZ 73H,S5;抢答倒计时时间到声音提示 D5:RETI DE0:MOV DPTR,#TAB;抢答违规报警并显示抢答违规组号 MOV A,R2 MOV B,#0AH S10:MOV 72H,#20D MOV 73H,#10D CLR P3.0 S8:LCALL LCC DJNZ 72H,S8 SETB P3.0 S9:LCALL LCC DJNZ 73H,S9 DJNZ 71H,S10 L17:LCALL LCC LJMP L17 LCC:CLR P2.4 MOV P0,50H LCALL DELAY DELAY1:MOV P1,#0FFH;正常抢答读键 MOV R4,#250D W17:MOV R2,#00H CLR P1.0 INC R2 JB P1.4,W0 LCALL DE1 W0:INC R2 JB P1.5,W1 LCALL DE1 W1:INC R2 JB P1.6,W2 LCALL DE1 W2:INC R2 JB P1.7,W3 LCALL DE1 W3:SETB P1.0 CLR P1.1 INC R2 JB P1.4,W4 LCALL DE1 W4:INC R2 JB P1.5,W5 LCALL DE1 W5:INC R2 JB P1.6,W6 LCALL DE1 W6:INC R2 JB P1.7,W7 LCALL DE1 W7:SETB P1.1 CLR P1.2 INC R2 JB P1.4,W8 LCALL DE1 W8:INC R2 JB P1.5,W9 LCALL DE1 W9:INC R2 JB P1.6,W10 LCALL DE1 W10:INC R2 JB P1.7,W15 LCALL DE1 W15:SETB P1.3 DJNZ R4,W16 LJMP W18 W16:LJMP W17 W18:RET DE1:MOV P1,#0FFH;MOV 70H,#20D CLR P3.0 S3:LCALL DELAY DJNZ 70H,S3 SETB P3.0 SETB P2.0 抢答成功声音提示及回答问题时间20秒倒计时7
SETB P2.1 MOV DPTR,#TAB MOV A,R2 MOV B,#0AH DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV 56H,A MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV 57H,A MOV TMOD,#00000001B MOV R5,#16H L32:MOV R6,#14H L31:MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 CLR P2.4 MOV P0,56H LCALL DELAY SETB P2.4 CLR P2.5 MOV P0,57H LCALL DELAY SETB P2.5 CJNE R5,#14H,L34 LJMP L35 L34: JC L35 LJMP L30 L35: MOV A,R5 MOV B,#0AH DIV AB MOVC A,@A+DPTR MOV 58H,A MOV A,B MOVC A,@A+DPTR MOV 59H,A CLR P2.6 MOV P0,58H LCALL DELAY SETB P2.6 CLR P2.7 MOV P0,59H LCALL DELAY SETB P2.7 L30:JNB TF0,L30 CLR TF0 DJNZ R6,L31 DEC R5 CJNE R5,#0FFH,L32 MOV P1,#0FFH MOV 70H,#50D CLR P3.0 S7:LCALL DELAY DJNZ 70H,S7 SETB P3.0 MOV P2,#0FFH MOV R3,#00H MOV R7,#00H RET DELAY:MOV 51H,#10D;延时子程序 D0:MOV 52H,#248D D1:DJNZ 52H,D1 DJNZ 51H,D0 RET TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH END
五、分析
这次实训遗憾的是，我的实训材料是买的成品的板，没有自己去焊制自己的实训板，当然这节省了一些时间，但是，在原理图上确实也花费了一些时间。对于四路抢答器的程序方面，也有需要改进的地方，有很多的不合适的地方，比如，在违规抢答倒计时方面，当你违规抢答时，也会出现20秒的倒计时，和正常抢答的一样。所以，在以后的编程和调试过程中还应该注意这种小的毛病。
六、体会
本次实训使我对单片机有课更加深入的了解，以及对汇编语言的编程有了更进一步的体会，知道在编程的过程中会有大量的错误产生，一次一次的修改，有时真的比较麻烦。在最初读程序的过程中，也遇到过大量的程序读不懂，在编程的过程中，确实话费了很多的时间。
在此我非常要感谢的是各位知道老师不遗余力的指导，同样也非常感谢同学的帮助，在我不懂程序时帮助我完善程序。这次实训能够顺利的完成，当然与我个人的努力也是分不开的。
七、参考文献
[1]张鑫《单片机原理及应用》电子工业出版社2010年
[2]李泉溪《单片机原理与应用实例仿真》北京航天航空大学出版社 2009年
多路抢答 篇3
关键词：无线传输,多路抢答器,APP
一、产品开发的背景和目的
1. 产品开发的背景
学校、工厂和电视台等单位常举办各种智力竞赛,抢答器是必要设备。在各种竞赛中我们经常看到有抢答的环节,举办方多数采用让选手通过举答题板的方法判断选手的答题权,这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。
目前市场上电子抢答器的中心构造一般都是抢答器由单片机以及外围电路组成,其搭配的配件不同又分为非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。电子抢答器一般为八路抢答器同时抢答,人员受限,且布线烦琐。
2. 产品开发的目的
本设计作品是利用Wi-Fi无线通信技术,只要各智能手机客户端装上该抢答器APP,就可以参与抢答,不受客户端数量限制,且装在智能手机上,应用方便,多路抢答。本作品APP开发具有以下优点:
(1)成本低,本作品抢答器客户端为智能手机。
(2)客户端不受限制,传输速度快、覆盖范围广,同时本APP软件抢答器运行稳定、可靠。
(3)与现有抢答器技术相比,本抢答器功能强、智能化高、操作简单可靠,根据抢答命令提示用手按抢答即可完成所有抢答操作。
(4)APP安装方便,无需布线,无线通讯性能稳定。
二、APP开发总体设计
1. 抢答器APP总体方案设计
APP项目实施的系统方案如下图所示。APP作品方案主要由主机端(电脑)、Wi-Fi局域网、客户端(安卓智能手机)等组成。其主要工作原理是基于无线Wi-Fi实现短程无线传输技术,采用2.4G频段,实现基站与终端的点对点无线通讯,链路层以太网协议为核心,以实现信息传输的寻址和校验。
2. 抢答器APP开发流程
根据项目任务设计要求,该作品APP的开发进行下面五个步骤的工作:
(1)本作品APP软件开发的整体框架思路形成。
(2)本作品APP软件开发的主要功能设计。
(3)本作品APP软件开发的大概界面构思和设计(使用流程设计)。
(4)本作品APP软件开发大功能模块大概界面构思和设计模块的代码编写。
(5)本作品APP软件开发后的测试和调试。通过测试和调试,不断完善本作品APP。
三、APP创新点
1. 先进性
使用现在成熟的局域网Wi-Fi先进技术,各服务器和客户端设备选型上应考虑市场上技术支持好、服务力量强、设备性能稳定、扩展性好,确保设计具有先进性及前瞻性。采用Wi-Fi通信技术,具有传输速度快、覆盖范围广等先进性优点。
2. 成本低
本APP可以运行于普通PC机或智能手机上,使之成为软件抢答器,以代替传统的专用硬件抢答器,省去了用户购买硬件抢答器的昂贵费用。
四、产品APP使用说明
1. 主机端
主机端界面包括主界面、选手列表、开始抢答和停止抢答等按钮。主界面显示开始按抢答后,倒计时显示。选手列表显示当前链接到主机端的客户端IP、姓名、签到时间、签退时间以及选手的状态。开始抢答按钮既可以控制抢答时间,停止按钮即对客户端进行停止抢答命令。将多媒体网络教室与大屏幕连接的电脑IP地址设置为:192.168.1.100,作为抢答器服务器,方便供所有参赛队及观众通过大屏幕观看抢答结果。复制到与大屏幕连接的电脑上,运行抢答器服务器端APP,打开“抢答服务器”界面,可以在“客户端数量”后输入参与抢答的客户端数量,默认是10个。在“绑定IP”后的文本框中输入抢答服务器IP地址:192.168.1.100。点击“开启”按钮,若系统防火墙弹出提示框,选择允许或者解除阻止,抢答服务器就配置好了。
2. 客户端
客户端界面有竞赛队伍名字和签到两个按钮,用户可以自行设定队伍的名字,同时设定只有当用户签到后才有资格参加抢答。将客户端APP装入各局域网抢答器客户端,分别将APP复制到需要抢答的电脑或者智能手机上,作为参赛队的抢答器用。当各电脑或者智能手机与主服务器通过Wi-Fi链接好后,将各队的末端IP与各队对号一一对应。在客户端智能手机或电脑上运行抢答器APP程序后,客户端程序界面进入全屏状态,点击“退出全屏”按钮返回普通模式,推荐配置好参数使用全屏模式,这样可以避免选手点击程序界面以外的区域而影响比赛。在“服务器IP”后输入抢答服务器电脑的IP地址:192.168.1.100。客户端的界面上左上角的“姓名”选项,各个参赛队伍可以输入队名。右上角有签到按钮,当用户签到后客户端显示已签到,同时主机端就可以看到该用户签到,此时就会与抢答器服务器连接成功,“连接”选项变成了“断开”选项,并在中部“提示信息”框中显示“已连接到服务器”信息。使用同样的设置方法,将所有抢答客户端配置好,并都与抢答器服务器连接成功。
3. Wi-Fi通信端
在多媒体教室配置好Wi-Fi局域网,保持Wi-Fi通信的路由器设置,以便抢答器服务器端和抢答器客户端能够通过Wi-Fi局域网正常连接。
4. 开始抢答
主持人宣读完一道竞赛题,点击“抢答服务器”界面右下方的“抢答开始”按钮后,参赛队电脑上的“抢答客户端”界面中的“抢答”按钮被瞬间点亮激活,此时选手快速按下客户端电脑的回车键,或鼠标点击“抢答客户端”界面中的“抢答”按钮进行抢答。参赛队抢答成功后,在服务器端程序界面上方显示该队客户端名称同时上方该队客户端名称会以蓝色显示。
通过对本课题的研究,探索了利用一种基于Wi-Fi的安卓智能手机多路抢答器来代替传统的和电子抢答器。利用局域网Wi-Fi网络无线通信技术,主机端装在多媒体教室里面,客户端装在智能手机上。该产品APP可以公开公平地为各类抢答竞赛提供抢答方便和技术。通过开发基于Wi-Fi无线局域网的无线通信的远程控制难题,获得了很多宝贵经验,得到了许多重要结论,其应用前景十分光明。
参考文献
[1]顾春来.APP应用程序开发模式探究[J].硅谷,2014,(7).