1.设计需求
抢答器是用来让选手获得优先答题权的一台设备,具有娱乐属性,首先具有抢答按键,也就是所说的八路;再次具有显示模块,用数码管或者液晶来实现,用于显示选手编号和倒计时时间;具有发声功能,用以提示按键音或者倒计时发声增强现场的紧张氛围;最后还需要开始/结束按键,这是给后台用的,绝对控制权。
2.硬件原理设计
单片机采用51单片机,按键采用机械式按键,有八路,外加一个开始按键和一个结束按键,按键通过8输入的与非门74LS30接入单片机的外部中断;有三个数码管,两个显示倒计时时间最大99秒,一个用于显示选手编号,数码管使用75HC595驱动;用三极管驱动蜂鸣器作为发声的提示。
3.仿真运行结果
上电后,显示FFF,表示未抢答开始,必须由后台按下开始按键后,才开始倒计时进入抢答环节,在有效的倒计时范围内选手按下抢答键才有效,产生有效按键后,其他人按键无效。
4.关键元器件
主要用到的器件有:51单片机、8输入与非门74LS30、移位寄存器74HC595等,不同的设计方案不同,所使用的芯片也不同,这只是一个参考。74HC595只需要占用3个GPIO口即可控制多个数码管,而且还可以级联,在驱动数码管、LED点阵屏时非常有用。