基于无线收发系统抢答器的设计

胡博

摘要：知识竞赛活动中往往要分组参加，这时针对主持人提出的问题，如果要是让抢答者用举手的方法，会因为主持人的主观判断造成比赛的不公平，为了增加公平性就需要用到抢答器。

关键词：抢答器；设计

在竞赛活动中往往需要选手抢答问题，抢答器是必不可少的设备，运用抢答器可以提高比赛的公平性。抢答器一般由主电路与扩展电路组成，主体电路包含两部分，其中一部分是用控制电路和主持人开关启动报警电路，另外一个是由编码电路、锁存器、译码电路组成，最终将抢答器抢答人的输入信号在显示器上输出。下面我们要设计一个抢答器，采用两种设计方式。

一、基于无线收发系统的抢答器设计

抢答器采用无线收发系统进行设计，采用无线遥控原理，遥控距离可达10米以上。电路部分包括无线抢答器编码、发射电路和无线抢答器接收两大部分。

发射器工作原理：发射器的作用产生时钟信号。地址码设为悬空。D0～D5为编码端，做抢答器时可根据实际需要设置其编码，由开关直接控制电源通断即可实行单组号遥控。

发射电路主要由无线发射头T630和专用编码集成电路YN5103组成，如图1所示，编码集成电路由时钟振荡器、分频器、地址/数据编码输入电路以及数据选择与缓冲器等几部分构成。时钟振荡器及分频器向编码器提供基准时钟，用来协调各部分的工作。地址/数据编码输入电路将输入的不同地址及数据转变为相应的编码信号，以不同脉冲宽度及数目来表征不同指令。数据选择与缓冲电路将电路的并行码变为串行码并输出。

接收电路主要由无线电接收模块T631和解码模块YN5203组成，如图2所示。接收模块T631是与T630配对的无线电接收模块。YN5203是与YN5103配套的解码集成块。当YN5203解码有效时，将输出锁存，使后来由YN5203解码的数据不能通过译码，从而达到抢答功能。当解码有效时，喇叭发出短暂响声，表示有人抢答。

接收器工作原理：当T631接收到T630发射的无线电波时，输出端串行输出经运放滤波整形，输出到YN5203的D1端，对输入信号进行解码。当解码有效时，VT输出高电平，同时输出解码数据，经过发光二极管显示抢答路数。

二、基于硬件电路的抢答器设计

基于硬件设计的抢答器可以完全用硬件来搭建，主体电路优先编码器74LS148、锁存器74LS279、译码器74LS48等元器件构成；扩展电路由555定时器，74LS192计数器、译码器74LS48等构成定时电路、由555定时器和三极管构成的报警电路及时序电路构成。方案简洁、灵活、可扩展，完全能達到设计要求，不需要软件编程。

以上两种抢答器设计方式虽然不同，但完成的功能一样，采用硬件电路的抢答器设计，可以不需要进行软件编程，实现起来更加方便。