1、原理概述:當(dāng)主持人啟動復(fù)位開關(guān)時,D觸發(fā)器的清零端會被置為低電平,從而強制D觸發(fā)器清零,實現(xiàn)系統(tǒng)的初始化。
2、四人搶答器電路設(shè)計:在知識競賽或文體娛樂活動中,該電路能精確、公正、直觀地識別出搶答者的座位編號,與傳統(tǒng)的搶答器相比,它不僅能判斷搶答成功與否,還能顯示每位選手的搶答時間。
3、CD4043芯片內(nèi)部包含4個高電平有效的RS觸發(fā)器,當(dāng)其中一個輸出端被按下時,CD4023對應(yīng)的輸出端通過三極管編碼,驅(qū)動數(shù)碼顯示器顯示當(dāng)前按下的按鈕編號。
4、接通+9V工作電源后,晶閘管VT1 - VT4因門極(控制極)未接收觸發(fā)脈沖而處于截止?fàn)顟B(tài),IC的2腳和6腳(通過R1接地)為低電平,3腳輸出高電平,VL5發(fā)光,而VL1 - VL4不發(fā)光,蜂鳴器HA保持沉默,此時搶答器處于待機狀態(tài)。
以下是設(shè)計要求及建議:(1)搶答前需進行清零操作,確保Q1~Q4均為0,相應(yīng)的LED燈不亮;與非門G1輸出為0,同時G2輸出為1,使得G3導(dǎo)通,時鐘脈沖CP可以傳輸至D觸發(fā)器的CP端。
準(zhǔn)備四個按鈕,分別對應(yīng)四個搶答者,以及一個微控制器和必要的電子元件,每個按鈕的一端連接到微控制器的數(shù)字輸入端口,另一端通過電阻連接到地線。
設(shè)計建議:可以使用一個計數(shù)器實現(xiàn)5秒計時功能,主持人下令后啟動計數(shù)器,計時結(jié)束后自動停止。
本電路具備數(shù)據(jù)鎖存和顯示功能,搶答開始后,一旦選手按下?lián)尨疰I,其編號立即被鎖存并在LED上顯示,同時揚聲器發(fā)出警報聲,電路會禁止其他選手再次搶答,直到主持人清除鎖存的編號。
當(dāng)所有LED燈熄滅時,主持人按下按鈕,CLR置為高電平,允許輸入信號,最先按下按鈕的選手對應(yīng)的LED燈會亮起,利用74LS279和74LS148的輸出信號(CP等于0)鎖存數(shù)據(jù),防止其他選手的輸出。
該電路設(shè)計靈活,可根據(jù)實際需求增減輸入路數(shù),元器件選擇方面,R1和R2建議使用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器,C選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。
通過本電路的設(shè)計與制作,可以鞏固和加深對電子電路基本知識的理解,同時提高綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。