四人搶答器說明書

1、四人搶答器說明書四人搶答器主要由四路搶答開關(guān)、搶答鎖存電路，編碼電路，七段譯碼顯示等電路組成。四人搶答器 具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能，正常情況下，四個開關(guān)處于常開狀態(tài)，搶答開始后，最先按下開關(guān)的選手編號 立即被鎖存，同時封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。并在七段數(shù)碼管上顯示最先按下開關(guān)的選手編號。 直到主持人按下清零開關(guān)，進(jìn)入下一輪搶答。一、電路原理圖序號元器件名稱規(guī)格數(shù)量代號備注1電阻器10K5R1 R5棕黑黑紅棕2電阻器3007R6 R12橙黑黑黑棕3電阻器2K2R13、R14紅黑黑棕棕4電容器0.01uf1C15電容器0.22uf1C26集成電路74LS1751U17集成電路CD40121U2

2、A、U2B8集成電路CD40111U3A、U3B9集成電路CD45111U410集成電路NE5551U511七段數(shù)碼管D5611112按鈕開關(guān)5S1 S5常開13集成電路插座14 腳插座214集成電路插座16 腳插座215印制電路板1三、工作原理清除控制搶答開關(guān) 鎖存電路顯示電路CP脈沖電路中 S5 為常開按鈕，當(dāng)按鈕斷開時允許搶答，當(dāng)按鈕閉合時禁止搶答，并使搶答鎖存電路清 零，S1 - S4 為四個常開開關(guān)，競賽者每人一個開關(guān)。鎖存電路用一個 4D 觸發(fā)器 74LS175 和一個雙 4 輸入與非門 CD4012 組成，當(dāng)某一個開關(guān)首先按 下時，鎖存電路被觸發(fā)，在輸出端產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)信號，為防

3、止其他開關(guān)隨后觸發(fā)，最先產(chǎn)生的輸出 信號將觸發(fā)器鎖定。如多個開關(guān)同時按下，則他們之間存在隨機(jī)競爭，結(jié)果是他們中產(chǎn)生一個有效輸 出。編碼電路使用 4-2 輸入與非門 CD4011 ，將觸發(fā)器輸出的信號編成相應(yīng)的 8421BCD 碼，七段譯碼 電路由 CD4511 組成，驅(qū)動七段數(shù)碼管將搶答成功的選手編號顯示出來。CP脈沖由 NE555 產(chǎn)生，產(chǎn)生約 1.1KHz 的 CP 脈沖信號。四人搶答器的工作過程如下：（1） 清零接通電源后，支持人按下“清零”開關(guān) S5，4D 觸發(fā)器 CD40175 清零，搶答器處于靜止 狀態(tài)，因?yàn)?CD40175 的輸出端（ 3、6、11、14）引腳輸出 1，則與非門

4、U3A 和 U3B 構(gòu) 成的與門輸出 1，打來控制門 U3A，允許時鐘信號（ CP）進(jìn)入 CD40175 ；由于 CD4511 的 2 腳接 CD40175 的 15 腳輸出為 0 ，而 CD4511 的 6 腳始終接地，則 CD4511 的輸入端 DCBA=0000 ，七段數(shù)碼管顯示 0，完成清零。（2）搶答當(dāng)主持人宣布開始搶答時， 松開開關(guān) S5，允許搶答， 當(dāng) S1-S4 的任意一個開關(guān)按下時， 例如 S2，即 D2=1 ，則第二個觸發(fā)器的 2Q 輸出 1，U2A 和 U2B 構(gòu)成的與門出輸出 0，封鎖 U3A， CP脈沖不能進(jìn)入，觸發(fā)器就不能翻轉(zhuǎn)，將只鎖定S2信號，此時經(jīng)與非門 U3B

5、 組成的譯碼器輸出 10，CD40175 的 15 腳任然為 0，此時譯碼器 CD4511 的 DCBA=0010 ，譯碼顯示 2.NE555P 構(gòu)成多諧振蕩器，產(chǎn)生頻率約為 1.1kHz 的矩形波，作為 CD40175 的時鐘脈沖 CP信號。1. 相關(guān)集成電路引腳功能和真值表CD40175CD4011CD4012CD4511NE555七段數(shù)碼管2. PCB 電路板圖四、組裝調(diào)試說明根據(jù)元器件清單，清單元件。·識別集成電路 CD40175 、CD4012 、 CD4011 、CD4511、和 NE555 引腳圖與實(shí)物 ·利用萬用表對阻容元件進(jìn)行檢測。按原理圖進(jìn)行組裝，電路焊

6、接工藝要求如下·電阻采用臥式貼板焊接·集成電路插座采用貼板焊接·按鈕開關(guān)采用貼板焊接·電容采用立式貼板焊接焊接中要注意焊點(diǎn)要光亮，不能虛焊，連焊，錯焊，漏焊，銅箔脫落，同時還要注意焊錫要適 量，不要太多。如果引腳比好焊，應(yīng)先給引腳鍍錫，保證可焊性。焊完之后將引腳減掉。保留引 腳焊點(diǎn)高度 0.5-1mm. 電路裝配整齊，電源導(dǎo)線符合長度，位置要正確。調(diào)試電路電路安裝完成后， 將經(jīng)過測試儀判定性能的數(shù)字集成電路按引腳標(biāo)志插入到插座中， 檢查無誤后， 進(jìn)行如下操作(1) 使用+5V 和-5V 雙電源。將 +5V 和-5V 分別接到 J2相應(yīng)端子上。(2) 被測信號，被測信號 Ux 可以取自注意事項(xiàng)由于使用了 CMOS集成電路， 在測試中要遵守 CMOS集成電路的使用規(guī)范， 有條件最好帶上防靜 電手環(huán)。所有設(shè)備有良好接地。工作臺要絕緣良好。在使用萬用表和示波器時，要找好測試點(diǎn)，不能