电子抢答器论文-Read.DOCVIP

基于485串行通信总线的电子抢答器系统 摘要：本文描述了一种电子抢答器的设计方案和实现。这一电子抢答器系统采用以PC和AT89S51为核心，以多机通信技术特性为基本机制，串行RS485为主要通信手段的架构。它提供了包括抢答时限控制，抢答竞争检测，实时分值更新等主要功能，并辅以相关音响和LED状态指示，最终实现了一种电子抢答器系统的简单原型。 关键词：PC机，单片机，抢答，串行通信 Abstract: This paper describes a designing scheme of the system of electronic competing answer with the designing prototype provided. This system utilizes an architecture that adopts PC and AT89S51 as the main core, the technology of communication of multiple microcontrollers as the basic mechanism，and the RS485 serial communication as the main means. It provides such main features as: time controlling, competing detection, and real-time update of scores, other features include relative sound device and LEDs for status signing are also configured. So it comes out a basic prototype of an electronic compete answering system finally. Keywords: PC，single-chip MCU，competing answer，serial communication 1.概述 1.1 电子抢答器系统特性 电子抢答器系统是一种智力竞赛常用的竞赛答题工具，其主要功能是用来判定多个竞赛小组中谁在竞赛中优先获得答题资格，并能对答题正确或错误的小组的成绩作出正确处理。这种系统一般需要由一个由主持人控制的主控制器和多个可人为设定的抢答子机构成。 电子抢答器的操作过程包括： 主持人可通过主控制器发出抢答开始命令 主持人可设定抢答开始后的允许抢答时间 主持人可通过主控制器发出禁止抢答命令 主持人可给抢答成功的子机加上或减去适当的分值 各子机在主控制器给出允许抢答命令后才可进行抢答，否则为违例 电子抢答器系统的性能指标包括： 抢答过程中应辅以相关音响，和状态灯指示当前抢答状态 各抢答子机与主控制器之间应允许有一定通信传输距离，如50m 子机的编号可以随时设定，并可调整个系统的允许子机数 各子机在抢答时应能自动判断抢答竞争状态，并给以适当处理 主持人可在主控制器界面上获知当前抢答子机编号或抢答违例子机编号 1.2方案论证与选择 1.2.1传统以小规模数字逻辑电路为核心构成的抢答器 一种以小规模数字逻辑电路为核心可以构建智力抢答系统，如图1所示。整个系统对构成抢答器的各个子模块作出了明确区分，以方便对系统各部分分别进行设计。 这种设计方案中，由于所有的设计子模块都是由小规模集成电路及其外围器件组成，造成分立元件众多，布线复杂，子模块间的协调配合问题将成为设计调试中的重点和难点，另外，这种全硬件方案还存在系统功能扩充不便，难以为系统灵活添加新的功能。 1.2.2 以PC机为主控制器的总线式抢答器系统 图2显示了一种总线式抢答器的设计方案。该方案的特点是对系统作了抢答控制主机和抢答子机的划分，以主机为控制核心，各子机为响应终端，主机与各子机通过共享总线通过控制信息和数据信息的交互，从而达到抢答过程中所需要的功能要求的实现。 此方案采用PC机作为主机进行可视化的控制操作，子机采用单片机控制。以PC为主机上可以为竞赛主持人实现良好的人机界面，方便进行控制。子机实现部分主要实现对主机的控制命令进行响应、本小组抢答信号传递、抢答过程中的竞争检测、适当的状态指示等，这对单片机来说比较容易实现。 基于这种总线型架构的抢答器，由于对主机与子机进行了独立划分，有利于相关控制核心专注于重要功能的实现，两者之间的联系则着重由合理设计的通信协议作为联系纽带，也正是因为通信协议软件的可扩充性使得对于抢答器系统后续功能的完善扩充更为容易。另外系统的硬件结构显得更为简单，如抢答子机仅由一个单片机最小系统就可解决功能需求，而PC主机功能则纯粹成为了软件设计的功能。 比较