新颖实用的八路抢答器

时间:2015-01-07 11:29 | 来源:未知 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:该抢答器结构简单,制作容易,原理构思巧妙、工作稳定可靠。应用时的八位抢答选手从0开始编号,对应电路中的AN0-AN7。的显示可指示抢先选手的编号,灯泡L0-L7安放于对应编号选手面

该抢答器结构简单,制作容易,原理构思巧妙、工作稳定可靠。应用时的八位抢答选手从0开始编号,对应电路中的AN0-AN7。的显示可指示抢先选手的编号,灯泡L0-L7安放于对应编号选手面前,某灯亮说明该位选手抢先。电路加电后应按一次清零键AN8(工作时由主持人控制,每次抢答前按此键复位)。
  
  主逻辑电路如下图所示。1为CD4532八输入优先权器,IC2为CD4042四D锁存器,IC3为CD4511七段译码驱动器,IC4为CD4514二一十六线译码器。IC1的功能表见下左表,其作用是将八路按键的输入转化成三位编码,同时由GS端指示编码的有效性。没有键按下时GS为低、输出无效的000,反之GS高电平、此时的代码有效,如果为000则是0号键的代码。之所以采用优先权编码器,是考虑如果有多个键真正的同时按下(时间上的差别微小到电路无法区分)时,稳定输出这几个键中优先权最高的键的代码。电路的关键之处是对IC2四D锁存器的巧妙利用,其CP端与QO相连。由其功能表(下右表)可知,无任何键按下时,ICI的GS端为0,故IC2的CP端为l,IC3的BI端为0,IC4的INH端为1,由于IC2的M模式控制端为l,故其各锁存器的输出跟随对应输入的变化,Ql-Q3为无效的000,IC2处于一个稳态;此时IC3处于消隐状态,数码管无任何显示,IC4处于输出禁止状态,L0-L7也全灭。当AN0-AN7中有任何一个键按下时,IC1输出有效数据的同时其GS端变为1,该组数据(包括GS)到达IC2锁存器输出端时CP端获得下降沿,数据被锁存的同时禁止了后继输入,也就是说抢先选手的编号被锁存的同时屏蔽了后继选手的动作;此时IC3和IC4均正常工作,数码管显示抢先选手的编号,该选手面前的灯也点亮了。当主持人按下AN8时(此时AN0-AN7应该无键按下,IC1的GS端为O),IC2的M端变为0,由功能表知锁存器先是处于跟随状态,其CP端恢复为1,后是CP的正跳变使锁存器转为锁存状态(即无效数据状态),IC3消隐,IC4输出禁止。然后AN8松开,M端恢复为1,锁存器又回到初始的跟随状态,为下一轮抢答作好准备。

 

八路抢答器原理图

  电路中的音响电路由音乐IC和LM386组成。音乐IC可选用KD9300系列芯片,根据具体情况选取声音。音乐IC的触发信号来自于IC1的GS端,有键按下时,GS为1即可触发音乐IC发音,所以可以在调试时通过有无声音来判断各按键的连接可靠性。做指示用的灯泡L0-L7的隔离驱动电路见上图。由光耦隔离逻辑电路和强电部分、双向作为灯泡的开关。图中D3、C7、R28-R30构成的电路用于产生可控硅的门极控制,某路光耦导通则对应的可控硅获得该控制电压从而对应灯泡点亮。大型数码管的驱动电路见中图,数码管为自制,每个笔段由3个串联构成,共7个笔段组成共阳极数码管。电路的电路见下图,+12V供给LM386和数码管,经稳压后+5V供给逻辑电路,音乐lC的由+5V经降压得到。

隔离驱动电路

型数码管的驱动电路

电源电路

  在实际制作时用了3个电路板,主逻辑电路采用双面板见下图a、b、e,分为背面布线、正面布线、元件分布3个图给出,为了方便爱好者业余条件下的制作,该设计尽量避免引脚间布线和单纯的过孑L,正面布线图中焊盘处的引脚只需两面即可。灯泡隔离驱动板和数码管驱动板采用单面板较为简单。安装时电源B1、清零按键AN8、喇叭Yl均直接固定在外壳上,通过导线连至主逻辑电路板即可。对于抢答按键AN0-AN7要在外壳上设置插孔,用排线有插孔和电路板连接(有一根公共正电源线),然后各按再由插头插到对应插孔中,这样是为了方便器材的拆装。数码管驱动板固定在大型数码管上,各笔段LED的负极用导线连到该板上,所有正极连在一起再接到该板上即可,然后用排线(J2)将该板连接到主逻辑板上。灯泡隔离驱动板上有高压,制作时应妥善放置,用排线(Jl)和主逻辑板连接,与抢答按键类似,灯泡的连接也要由插座中转一下。灯泡只是做指示灯使用,采用15W左右的小彩灯即可。


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