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作者：天津财经大学珠江学院信息科学与技术系 闫秋雅 叶丽琴 白诗语
指导教师：彭登峰

　　作品简介　　

　　开发背景：
　　目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器，其大致采用模拟电路、数字电路、单片机或者PLC芯片、计算机控制系统等四类产品。对于采用模拟电路或者数字电路的产品，其技术相当成熟。但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本偏高，故障率高，显示方式简单或者没有，无法准确判断抢按按钮的行为，也不便于参数调节及其功能的升级换代。对于计算机控制系统来说，其程序简单，反应灵敏，便于参数调节及其功能的升级换代，但鉴于其必须配合计算机实用，可操作性差，没有得到广泛的应用。而对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以单片机为核心的部件成为主流。

　　结构说明：　　

　　功能与使用说明：
　　当主持人摁下复位按键时，数码管清零，表示抢答开始，选手摁键抢答，数码管显示相应选手号码，对应二极管点亮，若5秒思考时间过后，选手无法作答，主持人重新摁下复位键，数码管清零，重新开始抢答。若5秒思考时间过后，选手可以作答则数码管一直显示选手对应编号，直至选手答题完毕，主持人摁下复位按键，下一轮答题开始。

　　平台选型说明

　　单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)

　　设计说明　　

　　设计原理：
　　开始必须按清零开关，将一切电路复位，接着进入抢答状态时，当SL1~SL4中任意一个开关按下时，SL1~SL4中的一个开关两端接通，进入锁存状态，此时其他按键无效，并接通对应的LED显示器的电路使对应的LED显示器发光，接着触发蜂鸣器，调用延迟函数，控制蜂鸣器发音时间，蜂鸣器结束鸣响后，继续调用延迟函数，进行倒计时。重复以上循环，按清零开关结束循环。

　　设计方案：
　　在本方案中用STC15F2K61S2芯片设计一个4路的竞赛抢答器，STC15F2K61S2用来实现主持人的控制开关和不同时间信号灯的亮灭、抢答者的开关控制、LED数码管的显示。首先初始化STC15F2K61S2控制字，让A口输入，B、C口输出。然后读A口，看主持人的控制开关SA1是复位还是启动，如果是复位就在B口输出数据让LED数码管显示0;在返回检测主持人的控制开关。如果主持人的开关K3是启动，读A口看抢答者是否有人抢答，如果还无人抢答就继续检测。如果有人抢答从C口输出数据使发光二极管发光。再将A口读的数据送的B口让LED数码管显示抢答者的号码。
　　当1-4号选手抢答键按下后并在LED上显示，进入5S倒计时思考阶段，若5秒结束，选手还未开始答题，则蜂鸣器出现警告提示，抢答无效，重新抢答。

　　实验连线：
　　1)STC15F2K61S2的端口A(P3^0-P3^3)和开关K0-K7相连。
　　2)STC15F2K61S2的端口B通过驱动连接到LED的a～h各段。
　　3)STC15F2K61S2的端口C(P0^0-P0^4)分别和发光二极管和扬声器连接。

　　连线说明：
　　1)STC15F2K61S2的端口A(P3^0-P3^3)口作为输入端口和开关SL1-SL4相连，SA1是主持人的控制开关，设置抢答指示电路和启动/复位开关。SA1提供高电平后，红色二极管亮，表示启动一次抢答。 SL1-SL4来代表4个抢答按钮。当摁下按键时，进行抢答。
　　2)STC15F2K61S2的端口B通过驱动连接到LED的a～h各段。用来在LED上显示首先抢答者的编号。
　　3)IAP15F2K61S2的端口C(P0^0-P0^4)分别和发光二极管LEDE1-LEDE4连接。当主持人按下开始键后，SL1-SL4有人抢答时，对应二极管发亮，表示该选手抢答。

　　作品特色

　　先进性：
　　这是一种单片机控制的智能化抢答器，早期的抢答器...(查看更多)只由几个三极管、可控硅、发光管等组成， 通过发光管的指示辨认出选手号码。该抢答器可以克服普通抢答器存在的各种缺陷，该抢答器使用单片机和数字集成电路，并增加了许多新功能，如选手号码显示、计时功能、报警功能。即使有两组的抢答时间相差几微秒，也可分辨出哪组优先答题。

　　实用性：
　　四路抢答器可以在众多场合中得以应用。电视节目中的抢答游戏，各学校举行的知识竞赛，如果两组的抢答时间相差几微秒，只靠人的视觉是很难判断出哪组先答题。为了比赛的公正性，用单片机做成的四路抢答器就能满足人们的需求。所以说该四路抢答器是很具有实用性的。

　　创新性：
　　在有些情况下，一个选手抢答成功了，但他不一定真的能够作答，在该四路抢答器中我们为选手们设计了5秒的思考时间，如果一个选手抢答成功但他在5秒内不能做答也视为抢答无效。并且该四路在该四路抢答器中使用了报警器用来提示选手们已有人抢答和必须开始作答的时间。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2664