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  智力抢答器电路设计
  • 来源:
  • 作者:qdq
  • 时间:2005-10-11 10:16:44
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    智力竞赛抢答器,是一种具有优先输出的电子电路。它的基本功能是,在几组参赛的情况下,首先抢答者发出抢答信号,此时其他参赛组的抢答电路即失去控制作用。在优先抢答者解除抢答信号后,电路才自动恢复到各组又可均等抢答的状态中。

(1)工作原理。

  
其基本的电路应有抢答器主体电路、各组的抢答灯光显示电路、表示已抢答的抢答音响告知电路等几部分组成。
   ①抢答器主体电路:抢答器的主体电路,主要是由每个抢答组都具有的独立的抢答电路组成。它要求本组抢答电路的输出信号,能关闭其他再抢答的可能性。
   ②灯光指示电路:当有一个抢答组已抢答时,则该组的抢答灯光显示电路应燃亮,使与会者一目了然地知道本组已抢答。
   ③音响告知电路:音响告知电路,可以各组独立,也可以全体共用一个。因为人们对音源的判断不如对光源的判断那么敏锐,一般情况下在裁判桌上设一个共用的音响告知电路即可。             
                                            

④裁判控制电路:有时需要设置一个裁判控制电路,以便裁判可以随时取消任何一组的抢答权利,或者控制所有各组能否抢答。当然,这部分电路也可以不设                    

设计电路参数要求

  ①抢答器主体电路的设计:按设计要求,主要用数字器件构成电路,且各组的抢答电路应能封锁其他再抢答的可能性,因此可以想到,使每组的抢答器逻辑电路都用与非门组成,如实习图3-4所示,每组与非门的输出都接至其他抢答电路与非门的输入端。在都不抢答时,各组控制本组的与非门,使之输出为高电平。当有一组要抢答时,控制本组的与非门,使之输出为低电平。此低电平一方面使本组的抢答指示灯燃亮,同时接通音响告知电路;另一方面用本组输出的低电平去关闭其他各组再抢答的可能性。这一部分的电路如实习图3-4中的G1~G4所示。
   ②灯光指示电路的设计:灯光指示电路,要求醒目,使与会者都能清楚地观察到灯亮与否,但又不能过份刺眼。在与会者都有一定距离的情况下,用一般的发光二极管作显示是不宜的,它光线太弱。此处用6.3V的小电珠,足可满足要求。
   灯光的显示,是用本组抢答时与非门输出的低电平控制3AX81的基极电位,使之导通。设3AX81供给指示灯150mA的电流,使之发亮,3AX81的β值设为50,则其基极电流为
                       Ib=Ic/ß=150/50=3 (mA)
74LS40的灌电流负载能力可达10mA,足能满足要求。

  ③音响告知电路的设计:音响告知电路,用一个音频振荡器去推动一个扬声器工作即可。为求电路简单,用三极管VT5(3AX31)、VT6(3DG6)组成一个最简单的音频振荡器。音频振荡器的振荡与否,要受各抢答组的控制。在各抢答组均不抢答时,音频振荡器不工作;当有任何一组抢答时,音频振荡器应立即工作。为此,本抢答器电路中设置了与非门G5、G6。当各抢答组均不抢答时,G5输出为低电平,G6输出为高电平,此时振荡器不能振荡;当有任何一组抢答时,G5输出为高电平,G6输出为低电平,相当于VT6管的发射极接地,于是VT5、VT6组成的振荡器振荡而使扬声器发出响声。
   ④结构设计的考虑:整个装置,除各抢答组的抢答开关和指示灯设置在各抢答组外,其余的可设置在一个小盒中放在裁判桌上。

 

 

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