基于鎖存器與單片機的兩種搶答器的設計與對比

摘 要：本文詳細介紹了基于鎖存器設計的搶答器和基于單片機設計的搶答器兩種電路的實現。其中，基于鎖存器的搶答器設計出電路的電路圖，基于單片機的搶答器設計出電路圖并編寫C語言程序。兩種電路能完全實現模擬搶答過程，并對兩種設計進行對比。

關鍵詞：鎖存器；單片機；搶答器

中圖分類號：TN791 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-02

在競賽、文體娛樂搶答活動中，經常應用搶答器來準確、公正、直觀地判斷出搶答者。搶答器的種類、樣式非常多，大體可分為純電子電路和編程電路兩類，現分別對由鎖存器與單片機為核心的兩種8路搶答器為代表設計實現并進行比較。

一、基于鎖存器的搶答器的設計

基于鎖存器的搶答器以74LS74鎖存器為核心，結合74LS148編碼器和74LS48譯碼器組成整個搶答器電路。電路圖如圖1所示。電路實現的過程為：優先編碼器→鎖存器（D觸發器）→譯碼器（驅動）→數碼管顯示。

電路按鍵由Key1—Key8八個選手按鍵和Key9主持人總按鍵組成，選手的八個按鍵組成的電路經過74LS48優先編碼后，利用74LS74的鎖存功能，把最先按鍵的編碼鎖存，再通過74LS48譯碼后，把按鍵的編號通過數碼管顯示出來；主持人按鍵Key9進行電路復位。整個電路由電子元器件組成，不需要任何編程即可實現。

二、基于單片機的搶答器的設計

單片機以其體積小、功耗低、功能強、價格低而得到廣泛應用，基于單片機搶答器以AT89S51單片機為核心，整個電路圖如圖2所示。電路比較簡單，主要由按鍵、單片機和顯示三部分組成。

只有單片機連接好電路還不能實現搶答器的功能，必須對單片機進行編程，讓單片機按照編好的程序實現搶答器的功能。程序如下：

三、兩種電路的比較

基于鎖存器的搶答器是純電子電路，不需要編程即可實現搶答器的功能，故所需要的電子元器件比較多，而基于單片機的搶答器以單片機為核心，外圍電路的實現簡單方便。兩種電路所需要的主要元器件如表1所示。

基于鎖存器的搶答器通過純電子器件搭建電路實現，沒有軟件參與，調試簡單，但是它不易于擴展和修改，而且電路結構復雜，調試困難，電子器件管腳很多，實際搭建起來費時費力，焊接很容易出錯。而基于單片機的搶答器將很多任務交給了軟件編程去實現，大大簡化了外圍硬件電路，使外圍電路的實現簡單方便，但要求設計者要熟悉單片機的軟件編程。

另外，若設計更多路的搶答器，基于鎖存器的搶答器需要增加元器件，電路更加復雜，而基于單片機的搶答器只需要增加按鍵、修改程序即可，實現方便。

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[作者簡介]陶翠霞（1979.04-），女，山東德州人，工學碩士，講師，研究方向：數據挖掘、單片機。