基于無線收發(fā)系統(tǒng)搶答器的設(shè)計

胡博

摘要：知識競賽活動中往往要分組參加，這時針對主持人提出的問題，如果要是讓搶答者用舉手的方法，會因為主持人的主觀判斷造成比賽的不公平，為了增加公平性就需要用到搶答器。

關(guān)鍵詞：搶答器；設(shè)計

在競賽活動中往往需要選手搶答問題，搶答器是必不可少的設(shè)備，運用搶答器可以提高比賽的公平性。搶答器一般由主電路與擴展電路組成，主體電路包含兩部分，其中一部分是用控制電路和主持人開關(guān)啟動報警電路，另外一個是由編碼電路、鎖存器、譯碼電路組成，最終將搶答器搶答人的輸入信號在顯示器上輸出。下面我們要設(shè)計一個搶答器，采用兩種設(shè)計方式。

一、基于無線收發(fā)系統(tǒng)的搶答器設(shè)計

搶答器采用無線收發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，采用無線遙控原理，遙控距離可達(dá)10米以上。電路部分包括無線搶答器編碼、發(fā)射電路和無線搶答器接收兩大部分。

發(fā)射器工作原理：發(fā)射器的作用產(chǎn)生時鐘信號。地址碼設(shè)為懸空。D0～D5為編碼端，做搶答器時可根據(jù)實際需要設(shè)置其編碼，由開關(guān)直接控制電源通斷即可實行單組號遙控。

發(fā)射電路主要由無線發(fā)射頭T630和專用編碼集成電路YN5103組成，如圖1所示，編碼集成電路由時鐘振蕩器、分頻器、地址/數(shù)據(jù)編碼輸入電路以及數(shù)據(jù)選擇與緩沖器等幾部分構(gòu)成。時鐘振蕩器及分頻器向編碼器提供基準(zhǔn)時鐘，用來協(xié)調(diào)各部分的工作。地址/數(shù)據(jù)編碼輸入電路將輸入的不同地址及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的編碼信號，以不同脈沖寬度及數(shù)目來表征不同指令。數(shù)據(jù)選擇與緩沖電路將電路的并行碼變?yōu)榇写a并輸出。

接收電路主要由無線電接收模塊T631和解碼模塊YN5203組成，如圖2所示。接收模塊T631是與T630配對的無線電接收模塊。YN5203是與YN5103配套的解碼集成塊。當(dāng)YN5203解碼有效時，將輸出鎖存，使后來由YN5203解碼的數(shù)據(jù)不能通過譯碼，從而達(dá)到搶答功能。當(dāng)解碼有效時，喇叭發(fā)出短暫響聲，表示有人搶答。

接收器工作原理：當(dāng)T631接收到T630發(fā)射的無線電波時，輸出端串行輸出經(jīng)運放濾波整形，輸出到Y(jié)N5203的D1端，對輸入信號進(jìn)行解碼。當(dāng)解碼有效時，VT輸出高電平，同時輸出解碼數(shù)據(jù)，經(jīng)過發(fā)光二極管顯示搶答路數(shù)。

二、基于硬件電路的搶答器設(shè)計

基于硬件設(shè)計的搶答器可以完全用硬件來搭建，主體電路優(yōu)先編碼器74LS148、鎖存器74LS279、譯碼器74LS48等元器件構(gòu)成；擴展電路由555定時器，74LS192計數(shù)器、譯碼器74LS48等構(gòu)成定時電路、由555定時器和三極管構(gòu)成的報警電路及時序電路構(gòu)成。方案簡潔、靈活、可擴展，完全能達(dá)到設(shè)計要求，不需要軟件編程。

以上兩種搶答器設(shè)計方式雖然不同，但完成的功能一樣，采用硬件電路的搶答器設(shè)計，可以不需要進(jìn)行軟件編程，實現(xiàn)起來更加方便。