簡易8路數顯搶答器：簡單實用的八路數顯搶答器，主要包括搶答、編碼、優先鎖存、數顯、復位及音頻振蕩等電路。元器件主要包括CD4511.NE555、IN4148、三極管（9 0 1 4）、LED 共陰極數碼管、揚聲器、小型按鈕開關及電阻電容等。

說明：搶答數顯電路：J1～J8 八個按鈕開關組成搶答鍵。D1～D12 十二個二極管組成編碼器，將搶答鍵按對應的BCD 碼進行編碼，并將所得的高電平加在CD4511 所對應的輸入端。CD4511 是一塊含BCD —七段鎖存/ 譯碼/ 驅動電路于一體的集成電路。CD4511 的1、2、6、7 腳為BCD 碼輸入端，9～15 腳為顯示輸出端。3 腳為測試端（LT），當L T 為“0 ”時，輸出全為“1 ”。4 腳為消隱端（B I ），當B I 為“0 ”時，輸出全為“0 ”，因此此時可以清除鎖存器內的數值，即可使用為復位端。5 腳為鎖存允許端（L E ），當L E 端由“0 ”→“1 ”時，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七個輸出端保持在LE 為“0”時所加BCD 碼對應的數碼顯示狀態。16、8 腳分別接電源正負極。由CD4511 的引腳圖可知，6 、2 、1 、7 腳分別代表BCD 碼的8、4、2、1 位。按下對應的鍵，即可得到0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000 八個一系列的BCD 碼。高電平加在CD4511 對應的輸入端上，便可以由其內部電路譯碼為十進制數在數碼管上顯示出來。優先鎖存電路由兩個二極管（D13、D14）、一個三極管（VT）、兩個電阻及CD4511的鎖存允許端（LE）完成。在初始狀態或復位后的狀態時，CD4511 輸入端都與一個電阻（10K）串聯接地，所以此時BCD碼輸入端為“0000”，則CD4511 輸出端a、b、c、d、e、f 均為高電平，g 為低電平，且數碼顯示為“0”。而當d 為高電平，三極管（VT）導通及g 為低電平時， D13、D14 的正極均為低電平，使CD4511 的LE 端為低電平“0”，可見，此時沒有鎖存即允許BCD碼輸入。而當任一搶答鍵按下時，由數碼顯示可知，CD4511 輸出端d 輸出為低電平或輸出端g輸出為高電平，兩個狀態必有一個存在或著都存在。迫使CD4511的LE端，由“0”→“1”，即將首先輸入的BCD 碼顯示的數字鎖存并保持。此刻，其它按鍵編碼就無法輸入，從而達到了搶答的目的。音頻振蕩電路為NE555組成的多諧振蕩器推動揚聲器發出訊響聲。四只二極管（IN4148）組成二極管或門電路分別接CD4511 的1、2、6、7 引腳，為NE555 提供電源+Ucc，即任何搶答鍵按下時，揚聲器都能發出報警聲。

搶答器的組裝與調試

1搶答器簡述

搶答器可以根據搶答情況，顯示優先搶答者的號數，同時蜂鳴器發聲，表示搶答成功。搶答器由搶答、編碼、優先、鎖存、數顯及復位電路組成。

2搶答器工作原理

搶答器電路原理圖見附件。

該搶答器電路可同時進行八路優先搶答。按鍵按下后，蜂鳴器發聲，同時（數碼管）顯示優先搶答者的號數，搶答成功后，再按鍵，顯示不會改變，除非按復位鍵。復位后，顯示清零，可繼續搶答。SB₁~SB₈為搶答鍵；SB₉為復位鍵；CD4511是一塊含BCD-7段鎖存/譯碼/驅動電路與一體的集成電路，其中1、2、6、7腳為BCD碼輸入端，9~15腳為顯示輸出端，3腳（LT）為測試驗出端，當LT為0時，輸出全為1,4腳（BI）為0時輸出全為0,5腳（LE）為鎖存允許端，當LE由“0”變為“1”時，輸出端保持LE為0時的顯示狀態。16腳為電源正，8腳為電源負。555及外圍電路組成搶答器聲響電路。

3考試試題

1.元器件識別、篩選、檢測（10分）

仔細清點套裝材料的數量，并對套裝元器件進行識別、檢測與篩選，檢測過程中填寫下表。

元器件	識別及檢測內容				配分	評分標準	得分
電阻器 2支	色環（最后一位為誤差）		標稱值（含誤差）		每支1分 共計2分	檢測錯不得分
	綠紅黑橙銀
	綠黑黑橙銀
電容器 1支	數碼標志	容量值（μF）			1分	檢測錯不得分
	47
二極管		正向電阻 數字表□指針表□		正向電阻 數字表□指針表□	1分	檢測錯不得分
	D6
三極管 1支		面對標注面，管腳向下，畫出管外行示意圖，標出管腳名稱。			共計1分	檢測錯不得分
	Q1
蜂鳴器		測量阻值		測量檔位	1分	檢測錯1項 不得分
	SB
數碼管 1支		畫出數碼管外形俯視示意圖，標出所有管腳。			共計1分	檢測錯不得分
	DS1

2.搶答器電路板的焊接（25分）

要求焊點大小適中，無漏、假、虛、連焊，焊點光滑、圓潤、干凈、無毛刺；引腳加工尺寸及成形符合工藝要求；導線長度、剝頭長度符合工藝要求，芯線完好，捻頭鍍錫。

疵點：少于5處扣1分；5~10處扣5分；10~15處扣10分；15~20處扣15分；20~25處扣20分；25處以上扣25分。

3.搶答器的裝配（10分）

要求印制板插件位置正確，元器件極性正確，元器件、導線安裝及字標方向均應符合工藝要求；接插件、緊固件安裝可靠牢固，印制板安裝對位；無燙傷和劃傷處，整機清潔無污物。

裝配不符合工藝要求：少于5處扣1分；5~10處扣3分；10~20處扣5分；20處以上扣10分。

4、搶答器的調試（40分）

1）調試并實現搶答器基本功能（20分）

（1）按鍵電路工作正常。（5分）

（2）聲響電路工作正常。（5分）

（3）顯示驅動電路工作正常。（5分）

（4）顯示電路工作正常。（5分）

2）檢測與調試（20分）

（1）檢查電路無誤后，接通電源，測量三極管Q₁在下列情況下的C、E間的電壓。

①S8按下時，Q₁的C、E間的電壓為            (V)；

②S8未按下時，Q₁的C、E間的電壓為            (V)；

（2）若電容C₂容值增大，U₂（555）3腳輸出波形的頻率      

        （變大、變小、不變）。

（3）若斷開R₁₇，U₂（555）3腳輸出波形        （變大、變小、不變）。

（4）按下S₅時，D₆兩端電壓為         （V），D₇兩端電壓為

          （V）；松開S₅時，D₆兩端電壓為         （V），D₇兩端電壓為          （V）。

（5）電容C₁起           作用，C₂起           作用，C₃起           作用，C₄起            作用。

（6）若電阻R₄短路，會出現一直顯示          現象；若電阻R₆短路，會出現          現象；若電阻R₂短路，會出現          現象。

（7）利用儀器，檢測U₂（555）3腳輸出信號，記錄波形參數并填寫下表；（5分）

3.12.4搶答器元器件清單

注：元件清單如有升級或改動，則實際考試時以套件內所附元件清單為準。

裝好的成品如下圖所示：