基于485串行通信總線的電子搶答器系統(tǒng)
摘要：本文描述了一種電子搶答器的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)。這一電子搶答器系統(tǒng)采用以PC和AT89S51為核心，以多機(jī)通信技術(shù)特性為基本機(jī)制，串行RS485為主要通信手段的架構(gòu)。它提供了包括搶答時(shí)限控制，搶答競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)，實(shí)時(shí)分值更新等主要功能，并輔以相關(guān)音響和LED狀態(tài)指示，最終實(shí)現(xiàn)了一種電子搶答器系統(tǒng)的簡單原型。
關(guān)鍵詞：PC機(jī)，單片機(jī)，搶答，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 電子搶答器系統(tǒng)特性
電子搶答器系統(tǒng)是一種智力競(jìng)賽常用的競(jìng)賽答題工具，其主要功能是用來判定多個(gè)競(jìng)賽小組中誰在競(jìng)賽中優(yōu)先獲得答題資格，并能對(duì)答題正確或錯(cuò)誤的小組的成績作出正確處理。這種系統(tǒng)一般需要由一個(gè)由主持人控制的主控制器和多個(gè)可人為設(shè)定的搶答子機(jī)構(gòu)成。
電子搶答器的操作過程包括：
(1) 主持人可通過主控制器發(fā)出搶答開始命令
(2) 主持人可設(shè)定搶答開始后的允許搶答時(shí)間
(3) 主持人可通過主控制器發(fā)出禁止搶答命令
(4) 主持人可給搶答成功的子機(jī)加上或減去適當(dāng)?shù)姆种?br>(5) 各子機(jī)在主控制器給出允許搶答命令后才可進(jìn)行搶答，否則為違例
電子搶答器系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括：
(1) 搶答過程中應(yīng)輔以相關(guān)音響，和狀態(tài)燈指示當(dāng)前搶答狀態(tài)
(2) 各搶答子機(jī)與主控制器之間應(yīng)允許有一定通信傳輸距離，如50m
(3) 子機(jī)的編號(hào)可以隨時(shí)設(shè)定，并可調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的允許子機(jī)數(shù)
(4) 各子機(jī)在搶答時(shí)應(yīng)能自動(dòng)判斷搶答競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，并給以適當(dāng)處理
(5) 主持人可在主控制器界面上獲知當(dāng)前搶答子機(jī)編號(hào)或搶答違例子機(jī)編號(hào)
1.2方案論證與選擇
1.2.1傳統(tǒng)以小規(guī)模數(shù)字邏輯電路為核心構(gòu)成的搶答器
一種以小規(guī)模數(shù)字邏輯電路為核心可以構(gòu)建智力搶答系統(tǒng)，如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)對(duì)構(gòu)成搶答器的各個(gè)子模塊作出了明確區(qū)分，以方便對(duì)系統(tǒng)各部分分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。
這種設(shè)計(jì)方案中，由于所有的設(shè)計(jì)子模塊都是由小規(guī)模集成電路及其外圍器件組成，造成分立元件眾多，布線復(fù)雜，子模塊間的協(xié)調(diào)配合問題將成為設(shè)計(jì)調(diào)試中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，另外，這種全硬件方案還存在系統(tǒng)功能擴(kuò)充不便，難以為系統(tǒng)靈活添加新的功能。
1.2.2 以PC機(jī)為主控制器的總線式搶答器系統(tǒng)
圖2顯示了一種總線式搶答器的設(shè)計(jì)方案。該方案的特點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)作了搶答控制主機(jī)和搶答子機(jī)的劃分，以主機(jī)為控制核心，各子機(jī)為響應(yīng)終端，主機(jī)與各子機(jī)通過共享總線通過控制信息和數(shù)據(jù)信息的交互，從而達(dá)到搶答過程中所需要的功能要求的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]楊金巖，鄭應(yīng)強(qiáng).8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例.北京：人民郵電出版社，2005.1