实用型无线抢答器的设计与实现

早期的抢答器都是有线的，不仅局限了距离和移动空间，也使得整个抢答比赛的现场较为死板。于是无线抢答器进入人们的视野。本文重在设计一款实用型的无线抢答器，采用无线通信传输方式，来实现各部件之间的信号传递，有其突出的优势和特点。

随着科技的发展进步，互联网技术的高速发展，人们对无线通信质量的需求不断提高，抢答器作为一种工具，已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观地分辨出最先获得发言权的选手，早期的抢答器只由几个三极管、可控硅、发光管等组成，能通过发光管的指示辨认出选手号码，现在大多数抢答器均使用单片机或数字集成电路，并增加了许多新功能。从而体现了公平公正的原则。

抢答器的设计与制作非常多，尤其在电子类媒体领域中尤为突出，但在众多的抢答器设计作品中，有些设计属于理论性的，缺乏实际操作价值，在实践应用中价值不高，而有的抢答器设计又过于复杂，设计了非常多的功能，致使抢答器过于复杂，不能充分发挥抢答器的主要功能。而在诸多抢答器设计中，主持人和选手之间的控制线路采用的是电缆连接，这种方式在实际运用中会减少抢答器的可靠性，并且安装、携带或者搬运都不方面。于是作者构思，才用无线通信传输方式来传递抢答器各部件之间的信号，尽量有效减少信号传输中的错误。

一、无线抢答器设计中无线通信传输方式

早期的抢答器其显示系统和抢答器的按键之间距离较远，连线多，结构复杂，安装不便；当抢答人数的增加时电路修改困难，在使用条件不稳定的情况下系统不能保持正常工作，而且线路较多分立的元件就多，从而成本也就偏高。简单的电路设计的抢答器，只靠人很难判断出哪一组先抢答。

而无线抢答器设计简单、功能比较完善，避免了繁杂的连线，比有线的灵敏度更精确，它利用软件来控制，能够轻松的辨出抢答的次序，且具有体积小、故障率低的优点，并且价格比传统的抢答器便宜。

众所周知，目前无线通信方式主要有：红外、ZIGBEE线、315无线、24L01无线等。红外用于短距离或者中等距离的通信与控制，这就意味着在发射者（起点）和接收者（目的地）之间必须有一个视觉上不被阻挡的直线通过空间，不适合用来设计抢答器；ZIGBEE无线技术是部署无线传感器网络的新技术，它是一种短距离、低速率无线网络技术，但是相对于其它无线技术红外的价格比较昂贵；而24L01无线技术它的工作方式是全双工模式传输，在抗干扰性能上有着绝对的优势，这个优势决定了它的超强抗干扰性以及最大可达10米的传输距离，数据传输速率高，稳定性强。鉴于上述分析，笔者认为，采用采用无线射频技术来进行主从机之间的信息传递较为适宜。

二、实用型无线抢答器的设计

本文中提及到的实用型无线抢答器由从机部分、显示部分、主机部分三个部分组合而成，其系统图如图一所示。

无线抢答器的原理是通过对从机进行编码，主机每次只接受最先从从机发送过来的从机编码，后面发送的主机不予接受，再由主机控制显示抢答成功的从机号。利用24L01设计的无线抢答器，对抢答选手的位置不再固定，选手可以根据自己的喜好带着抢答器随意的找个位置进行抢答，给一些抢答活动增添了不少乐趣，从而推广了无线抢答器的使用范围。利用无线模块设计的抢答器可以根据需要增添抢答器，不再需要进行连线，进一步扩大了抢答器的使用环境。

从机部分主要是给选手在抢答时使用，它主要是将选手的信息发给主机。从机部分主要由抢答模块、控制模块，无线发射模块组成。无线发射模块主要由单片机控制无线发射模块把选手的抢答信息发送给主机。主机部分是将从机发送来的信息，进行处理通过显示部分显示选手的抢答信息，主机一般只允许在一次抢答中接收一个从机发送来的信息，抢答的主持人可以通过按键控制抢答的开始，复位。

采用24L01无线通信传输方式实现主机与从机之间的通信，同时解决了传统有线抢答对距离的限制，无论是主持人还是选手都能进行个人的功能设置，比如对抢答时间、答题时间等进行规定性的设置，采用32X32点阵显示模块应该比传统的数码管显示可以显示更多的抢答信息，显示效果更好，提高在抢答时观众的可视性，使得整个抢答、答题和回复的效果更为可观。

（重庆三峡学院电子与信息工程学院 重庆万州 404300）