王嘯東 章志平 陳國強 朱明月 郭子鋒

摘 要： 目前，市場上的搶答器多采用模擬電路和數(shù)字電路研制而成，其故障率高，維修不便，智能化程度低。本文介紹了基于單片機技術、無線通信技術和語音播報技術的語音式無線搶答器的設計方法，主要包括系統(tǒng)組成、硬件電路設計方法和軟件系統(tǒng)設計等。

關鍵詞： 單片機 語音式無線搶答器 設計方法 制作過程

1.引言

目前各種知識競賽、文娛活動頻繁舉行，為了公正、客觀、快速裁決，往往需要搶答器作為判斷搶答先后的評判標準。使用搶答器可以減輕主持人的工作量，避免選手對搶答先后的判決存疑，有利于提高賽事活動的公平性和公正性。目前市場上的搶答器多數(shù)是早期設計的，由模擬電路、數(shù)字電路或者模擬電路與數(shù)字電路相結合而研制的產(chǎn)品，這部分搶答器技術比較成熟，但其電路復雜，成本較高，故障率高，維修不便。另外，此類搶答器占空間大，電路升級換代與節(jié)點擴充困難，使用時必須現(xiàn)場布線、安裝調(diào)試，比較繁瑣，使用不便。本文介紹了基于單片機的語音式無線搶答器的設計與制作方法。

2.語音式無線搶答器的系統(tǒng)組成

語音式無線搶答器主要由單片機系統(tǒng)、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊、選手按鍵、主持人按鍵、語音芯片和揚聲器等部分組成（如圖1）。選手按鍵的節(jié)點個數(shù)可根據(jù)需要擴充，選手按鍵通過無線發(fā)射、接收模塊與單片機系統(tǒng)連接。LED顯示電路用于顯示搶答成功選手的編號。揚聲器通過語音芯片與單片機系統(tǒng)連接，用于播放系統(tǒng)的各種提示信息。

3.語音式無線搶答器的系統(tǒng)設計

3.1硬件系統(tǒng)設計

WT588D系列語音單片機是廣州唯創(chuàng)科技有限公司聯(lián)合臺灣華邦共同研發(fā)出來的集單片機和語音電路于一體的可編輯語音芯片。功能多、音質(zhì)好、應用范圍廣、性能穩(wěn)定是WT588D系列語音單片機的特長，彌補了以往各類語音芯片應用領域狹小的缺陷，MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式及三線串口控制端口擴展輸出模式。

語音式無線搶答器的硬件電路由單片機最小系統(tǒng)、語音播報電路、顯示放大電路、無線接收及改進模塊、聲光報警、按鍵控制等部分組成。外部振蕩電路：一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電延遲10毫秒后起振振蕩器，振蕩頻率由石英晶振的頻率決定。復位電路的設計：單片機的RST為硬件復位端，只要將該端持續(xù)2個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位，復位后單片機的各狀態(tài)都恢復到初始狀態(tài)，可使用硬件復位和軟件復位兩種方式。

3.2軟件系統(tǒng)設計

搶答器采用匯編語言程序設計，程序的各個部分除了必要的信息交流外，彼此之間相互獨立。程序?qū)哟吻逦阌谑褂谩⒕S護及調(diào)試。語音式無線搶答器的主程序中包括時鐘設計程序、定時器中斷子程序、LED顯示程序及按鍵控制子程序，程序流程圖如圖2。

4.結語

語音式無線搶答器綜合應用了單片機技術、無線通信技術和語音播報技術，在使用和功能上都有新的進步。語音式無線搶答器除了具有傳統(tǒng)搶答器的搶答功能之外，由于主機與各分機間采用無線通信技術，無需現(xiàn)場布線、占空間小、使用方便；采用發(fā)光二極管拼成的數(shù)字尺寸大，且顯示清晰；主機結合了語音播報技術，能根據(jù)搶答器工作狀態(tài)播報已錄制的提示語音，發(fā)聲柔和。語音式無線搶答器還具有自動檢查各分機節(jié)點好壞的功能。

參考文獻：

[1]溫衛(wèi)中.微型計算機控制系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢[J].教學與管理：理論版，2005（4）：91-92.

[2]于海生.微型計算機控制技術.北京：清華大學出版社，1999.3.

基金項目：江蘇省高等學校大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目（項目編號：201413106003Y）；南京鐵道職業(yè)技術學院大學生實踐創(chuàng)新基金項目（項目編號：yxkc201301）。