語音式無線搶答器的設(shè)計(jì)與制作

王嘯東 章志平 陳國(guó)強(qiáng) 朱明月 郭子鋒

摘 要： 目前，市場(chǎng)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(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)和語音播報(bào)技術(shù)的語音式無線搶答器的設(shè)計(jì)方法，主要包括系統(tǒng)組成、硬件電路設(shè)計(jì)方法和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 語音式無線搶答器 設(shè)計(jì)方法 制作過程

1.引言

目前各種知識(shí)競(jìng)賽、文娛活動(dòng)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(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。使用搶答器可以減輕主持人的工作量，避免選手對(duì)搶答先后的判決存疑，有利于提高賽事活動(dòng)的公平性和公正性。目前市場(chǎng)上的搶答器多數(shù)是早期設(shè)計(jì)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(jié)合而研制的產(chǎn)品，這部分搶答器技術(shù)比較成熟，但其電路復(fù)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(jí)換代與節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充困難，使用時(shí)必須現(xiàn)場(chǎng)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(jī)的語音式無線搶答器的設(shè)計(jì)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(jī)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(yáng)聲器等部分組成（如圖1）。選手按鍵的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)可根據(jù)需要擴(kuò)充，選手按鍵通過無線發(fā)射、接收模塊與單片機(jī)系統(tǒng)連接。LED顯示電路用于顯示搶答成功選手的編號(hào)。揚(yáng)聲器通過語音芯片與單片機(jī)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(shè)計(jì)

3.1硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

WT588D系列語音單片機(jī)是廣州唯創(chuàng)科技有限公司聯(lián)合臺(tái)灣華邦共同研發(fā)出來的集單片機(jī)和語音電路于一體的可編輯語音芯片。功能多、音質(zhì)好、應(yīng)用范圍廣、性能穩(wěn)定是WT588D系列語音單片機(jī)的特長(zhǎng)，彌補(bǔ)了以往各類語音芯片應(yīng)用領(lǐng)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(kuò)展輸出模式。

語音式無線搶答器的硬件電路由單片機(jī)最小系統(tǒng)、語音播報(bào)電路、顯示放大電路、無線接收及改進(jìn)模塊、聲光報(bào)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(fù)位電路的設(shè)計(jì)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的RST為硬件復(fù)位端，只要將該端持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始狀態(tài)，可使用硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種方式。

3.2軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

搶答器采用匯編語言程序設(shè)計(jì)，程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外，彼此之間相互獨(dú)立。程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)及調(diào)試。語音式無線搶答器的主程序中包括時(shí)鐘設(shè)計(jì)程序、定時(shí)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(jié)語

語音式無線搶答器綜合應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)和語音播報(bào)技術(shù)，在使用和功能上都有新的進(jìn)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(jī)與各分機(jī)間采用無線通信技術(shù)，無需現(xiàn)場(chǎng)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(jī)結(jié)合了語音播報(bào)技術(shù)，能根據(jù)搶答器工作狀態(tài)播報(bào)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(dòng)檢查各分機(jī)節(jié)點(diǎn)好壞的功能。

參考文獻(xiàn)：

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