语音式无线抢答器的设计与制作

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摘 要： 目前，市场上的抢答器多采用模拟电路和数字电路研制而成，其故障率高，维修不便，智能化程度低。本文介绍了基于单片机技术、无线通信技术和语音播报技术的语音式无线抢答器的设计方法，主要包括系统组成、硬件电路设计方法和软件系统设计等。

关键词： 单片机 语音式无线抢答器 设计方法 制作过程

1.引言

目前各种知识竞赛、文娱活动频繁举行，为了公正、客观、快速裁决，往往需要抢答器作为判断抢答先后的评判标准。使用抢答器可以减轻主持人的工作量，避免选手对抢答先后的判决存疑，有利于提高赛事活动的公平性和公正性。目前市场上的抢答器多数是早期设计的，由模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合而研制的产品，这部分抢答器技术比较成熟，但其电路复杂，成本较高，故障率高，维修不便。另外，此类抢答器占空间大，电路升级换代与节点扩充困难，使用时必须现场布线、安装调试，比较繁琐，使用不便。本文介绍了基于单片机的语音式无线抢答器的设计与制作方法。

2.语音式无线抢答器的系统组成

语音式无线抢答器主要由单片机系统、无线发射模块、无线接收模块、选手按键、主持人按键、语音芯片和扬声器等部分组成（如图1）。选手按键的节点个数可根据需要扩充，选手按键通过无线发射、接收模块与单片机系统连接。LED显示电路用于显示抢答成功选手的编号。扬声器通过语音芯片与单片机系统连接，用于播放系统的各种提示信息。

3.语音式无线抢答器的系统设计

3.1硬件系统设计

WT588D系列语音单片机是广州唯创科技有限公司联合台湾华邦共同研发出来的集单片机和语音电路于一体的可编辑语音芯片。功能多、音质好、应用范围广、性能稳定是WT588D系列语音单片机的特长，弥补了以往各类语音芯片应用领域狭小的缺陷，MP3控制模式、按键控制模式、按键组合控制模式、并口控制模式、一线串口控制模式、三线串口控制模式及三线串口控制端口扩展输出模式。

语音式无线抢答器的硬件电路由单片机最小系统、语音播报电路、显示放大电路、无线接收及改进模块、声光报警、按键控制等部分组成。外部振荡电路：一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电延迟10毫秒后起振振荡器，振荡频率由石英晶振的频率决定。复位电路的设计：单片机的RST为硬件复位端，只要将该端持续2个机器周期的高电平即可实现复位，复位后单片机的各状态都恢复到初始状态，可使用硬件复位和软件复位两种方式。

3.2软件系统设计

抢答器采用汇编语言程序设计，程序的各个部分除了必要的信息交流外，彼此之间相互独立。程序层次清晰，便于使用、维护及调试。语音式无线抢答器的主程序中包括时钟设计程序、定时器中断子程序、LED显示程序及按键控制子程序，程序流程图如图2。

4.结语

语音式无线抢答器综合应用了单片机技术、无线通信技术和语音播报技术，在使用和功能上都有新的进步。语音式无线抢答器除了具有传统抢答器的抢答功能之外，由于主机与各分机间采用无线通信技术，无需现场布线、占空间小、使用方便；采用发光二极管拼成的数字尺寸大，且显示清晰；主机结合了语音播报技术，能根据抢答器工作状态播报已录制的提示语音，发声柔和。语音式无线抢答器还具有自动检查各分机节点好坏的功能。

参考文献：

[1]温卫中.微型计算机控制系统及其发展趋势[J].教学与管理：理论版，2005（4）：91-92.

[2]于海生.微型计算机控制技术.北京：清华大学出版社，1999.3.

基金项目：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目（项目编号：201413106003Y）；南京铁道职业技术学院大学生实践创新基金项目（项目编号：yxkc201301）。