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  简易智力抢答器制作
  • 来源:
  • 作者:qdq
  • 时间:2008-02-23 11:11:49
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                                                  作者:聚思园 

   智力抢答器是一种在智力游戏或竞赛流行的电子设备,用于指示哪个参与者最先按下了按键,并将其锁定,直到主持人按下复位下一轮竞赛开始。在本例中我们将用一些门电路制作一个简单的抢答器。读者可以从中学习到基本门电路的应用,对数字逻辑设计产生一定的感性认识。
    具体地,其功能从电路设计的角度可以这样描述。以四路抢答器为例,电路的输入为四个按键分别对应四个游戏参加者,另一个输入为清零按键,对应主持人在下一轮开始之前将前一轮的指示清除。输出为四个LED,分别对应四个游戏参与者,如果第一个LED被点亮,则指示第一个选手最先按下按键,以此类推。当选手中其中一个按键按下时,对应的LED应该被立即点亮并且,除复位按键之外的输入被锁定,其他选手再按键时输入无效。
    为了实现上述功能, 我们设计了如附图一的电路.
    在了解电路原理之前,读者对几门数字逻辑应有所了解。电路中的LS175为一四路的锁存器,当CLK引脚输入上升沿时,D1-D4被锁存到输出端(Q1-Q4)。在CLK其他状态时,输出与输入无关。其异步复位端为低电平时,Q1-Q4输出为低,/Q1-/Q4输出为高。
    电路上电后,按下复位按键,/Q1-/Q4输出高电平,与之相连接的指示用的四个LED全熄灭。同时用它们作为输入的与非门U1A输出为低电平。电路进入准备状态。这时,假设有按键S2被按下,与非门U1B的输出将由低变成高电平,形成一个上升沿经过两个非门的延迟后作为175CLK的输入。CLK得到上升沿后会将D1上的数据锁存,这时由于S2是按下的,D1上应为高电平,故175的/Q1输出为低电平。对应得LED被点亮,同时与非门U1A的输出也变为高电平。它为高电平后,按键的两端都为高电平,故按下除复位之外的任何的按键都将不会发生电路状态的变化,即输入被锁定。达到了既定的功能目标。
    制作与调试:
    由于是数字电路,在确认焊接无误后一般都能正常工作。因为本电路中的连线较多,读者焊接时应小心仔细。由于只是实验用途,电路中的按键可以用元件包中的跳线代替,如附图中的实物制作所示,短路两个触点即为一次按键操作。电路中的芯片在焊接时可以用IC插座代替。焊接好后再插上实际芯片。

                  附一、电路原理图
              
                    
                  附二、芯片封装引脚图
                                           74LS20
                         
                                             74LS04

                        
                                           74LS175     
                                   
                                   
                   
                  附三、实物制作
                
                                    附图1、焊接完成的电路

                
                   
       附图2、复位操作 

                
                       附图3、按下第一路按键

                       
      
                附图4、按下复位按键

            
    
                   附图5、按下第二路按键

 

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