【導讀】設計思路及功能。該搶答器除具有基本的搶答功能外，還具有定時、計時和報警多。搶答，則系統(tǒng)中的蜂鳴器將發(fā)響，提示主持人本輪搶答無效，同時實現(xiàn)報警功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，揚聲器發(fā)。出聲響提示，并在DPY_7-SEG七段數(shù)碼管上顯示選手號碼。如圖所示為總體方框圖。到“清零”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設定時間；主持人將開關置“開始”狀態(tài)，宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時，揚聲。選手在定時時間內搶答時，搶答器完成，優(yōu)先判斷、編號鎖存、當一輪搶答之后，定時器停止、禁止二次搶答、定時器。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開。分，包括搶答、編碼、優(yōu)先、鎖存、數(shù)顯及復位等電路。所用的原件除集成電路。其中7只470歐姆的電阻為限流電阻。

　　

【正文】 廣泛應用于計算機，打印機，復印機，報警器，電子玩具，汽車電子設備，電話機，定時器等。電子產品中做發(fā)聲器件，主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器有兩類 3 大品種一類是壓電式，一類是電磁式，電磁式 又有兩大品種，鐵振膜式和動圈式，二者原理一樣只是結構不同。所有蜂鳴器都有兩種類型：純蜂鳴器天津輕工職業(yè)技術學院 2020級畢業(yè)設計（論文） 22 和帶驅動的蜂鳴器，蜂鳴器都是因音頻信號驅動的，通上支流電就可工作而已。 （一）壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后（ — 15支流工作電壓），多諧振蕩器起振，輸出 — 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鉛鈦酸鉛式鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。 （ 二）電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場。振蕩膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。 二、數(shù)顯搶答器電路的連接、系統(tǒng)調試和完善 對于本電路的實物連接就是依照電路圖將所選元件連接到電路板上，連接時注意元器件要按照電路圖所示逐個的進行連接，要分類進行。連接電阻時要分清電阻的阻值和類別，集成塊的安裝要對應好了方可安裝。另外還有三極管的安裝要分清它的集電極、基極、發(fā)射極，開關的安 裝要分清開關的位置。 裝配時注意：不要扭動固定爪、拆卸；不要隨意修改 PCB板、裝配孔、電路。 焊接注意：溫度小于 280℃焊接時間要少于 3秒，使用恒溫焊錫，重復焊接少于 3次，間隔大于 5分鐘。 （一）對電路板布局 根據(jù)電路原理圖的元器件的多少、形狀及集成塊的引腳位置再結合所用的電路板的大小、焊盤連線，確定個元器件在電路板上的大體位置完成大致的布局。隨著電子時代的迅速發(fā)展，僅僅實用、可靠以不能滿足消費者對產品的需求。隨著人們生活水平的不斷提高要求的不只是實用、可靠這兩方面而是更側重于講究美 觀、精小，即在生產產品之前有較好的布局變得很有必要。 （二）電路的連接與調試 天津輕工職業(yè)技術學院 2020級畢業(yè)設計（論文） 23 把已經測試好的電阻、二極管、三機管、蜂鳴器、開關、數(shù)碼管、若干導線、電路板、電源放在實驗臺上。 由分析電原理圖知此電路分為編碼電路、譯碼顯示電路、鎖存電路、復位電路、聲音提示電路等五大模塊，根據(jù)搶答器原理我們首先連接編碼電路，依次連接譯碼顯示、鎖存、復位、聲音提示電路，這樣從前向后連接可用最小程度的減少連線中所出的問題，這種方法且連接出的電路調理清晰查找故障方便。 1． 開關、編碼電路的連接、調試 根據(jù)布局先選擇搶答按鍵及對 應二極管的相應位置再對其進行焊接，依照編碼電路圖 21， SB1SB9 的一端相連接 ,VD VD VD VD10 的負極與 SB1 相連接作 BCD 碼的最低位 A，依次將 VD2,VD5,VD8 的負極與 SB2 相連接作 BCD 碼的低位B,VD4,VD6,VD9 的負極與 SB4相連接作 BCD碼的高位 C， VD11 的負極與 SB8 相連接作 BCD 碼的最高位 D。連接完成后在 ABCD 處分別接一個發(fā)光二極管，其負極連接到一起接 VCC 的負極，另一端 SB1SB9 的一端引線接 VCC 的正極，按下?lián)尨鸢存I后對應的二極管可以點亮如： SB7 按下后 BCD 碼的 CBA 處的二極管點亮，依次按下所有的搶答按鍵均對應的發(fā)光二極管點亮，即編碼電路可以正常工作。 2． 譯碼顯示電路的連接、調試 由根據(jù)電路原理圖將 CD4511數(shù)碼管固定在電路板上并根據(jù)集成 CD4511和數(shù)碼管引腳圖依次將 CD4511 的輸出端 A— G 與數(shù)碼管 ag 相連接，再把編碼輸出端 A、B、 C、 D、與 CD4511 的 BCD 編碼 ABCD 輸入端依次連接，并 CD4511 LT、 BI功能引腳接高電平 VCC、 LE 鎖存引腳接任意電平使其無效。數(shù)碼管中間兩引腳相連接地，這時給 CD4511 加上 +9V 電源，按下?lián)尨疰I不 放，按原理分析數(shù)碼管可以顯示對應的搶答鍵號。 按鍵后二極管發(fā)光，七段數(shù)碼管無顯示鍵號，用萬用表測量七段譯碼器的輸出端是否有電壓。當測得七段譯碼器的輸出端電壓正常，說明七段顯示管損壞。更換新的數(shù)碼管后按鍵后可以顯示對應的搶答鍵號， 依次實驗 SB1SB9均可以正常顯示。 3． 鎖存電路的連接、調試 在本設計中，此電路僅使用了一個三極管與 CD4086 與非門集成電路，依照電路連接簡便選擇合適的位置將其固定。根據(jù)鎖存原理圖并結合集成塊引腳圖，依天津輕工職業(yè)技術學院 2020級畢業(yè)設計（論文） 24 次將 CD4511 的輸出端 AF連接到 CD4086 的輸入端上， CD4511 的輸 出端 G 通過R2 連接到 VT1 的基極， VT1 的發(fā)射極 E 接地，集電極 C通過 R1 連接 VCC，同時送到 CD4086 的 1 12 腳，將 CD4086 的 13 腳通過電阻 R3接 CD4511 的 5腳（鎖存腳 LE）并接電容 C1到地，給 CD4086 家上 +9V 電源后，通過按下?lián)尨疰I驗證鎖寸電路連接是否正確。 按鍵后二極管發(fā)光，七段顯示管顯示，但放手后七段顯示管顯示為零，此故障說明無鎖存功能。按鍵后先用萬用表測量 CD5411D 鎖存輸入端 5腳有高電平，依次向前查找 CD4068 輸出端 13 腳也沒有高電平，經檢查 CD4068 供電電源沒有接好。改正后 按下任意搶答鍵，數(shù)碼管可以顯示相應的鍵號，這時再去按任何搶答鍵均不起作用，經實驗 SB1SB9 都可以正確鎖存。 4． 復位電路連接、調試 復位電路是主持人所使用的為了消除上次搶答成功記錄，所設置的此搶答器的復位主要利用的是 CD4511 的鎖存功能。 LE 鎖存腳為高電平有效，當為低電平時，輸出的由輸入的決定。此刻因沒有開始搶答，編碼應為 0000，則數(shù)碼管即顯示 0字符，完成復位功能，依照其原理，將 SB10 復位按鍵一端接 CD4511 鎖存腳、另一端接地。按下 SB10 后數(shù)碼管有字符 0 顯示，說明復位電路連接正確。 5． 聲音 提示電路的連接、調試 將蜂鳴器 B、三極管 VT2 固定在電路板合適的位置，依聲音提示電路工作原理圖把蜂鳴器的正端接高點平 VCC 的正極、負端接 VT2的集電極、 VT2 的發(fā)射極接VCC 的負極、基極通過電阻 R4 連接到 cd4068 的輸出端 13 腳上。檢查電路連接無誤后，打開電源開關按下?lián)尨鸢存I不放，蜂鳴器發(fā)出聲音提示、數(shù)碼管也顯示相應的鍵號，松開按鍵數(shù)碼管顯示 0 字符，經分析測量 cd4068 13 腳、 cd4511 5 腳電壓得出 R4 電阻選擇較小，當 13 腳輸出鎖存高電平時經 R加到 VT2 的基極上使 VT2 導通， B發(fā)出聲音提示，此 刻因為 VT2導通， R4阻值較小就立刻把 cd4511 鎖存腳電位拉低不能正常鎖存。經實驗根據(jù)現(xiàn)有電阻選擇 R4 的阻值為 較為合適，按下?lián)尨鸢存I數(shù)碼管可以顯示相應的字符，蜂鳴器也可以發(fā)出聲音提示。 天津輕工職業(yè)技術學院 2020級畢業(yè)設計（論文） 25 致 謝 首先衷心地感謝我的導師王春媚老師， 這段時間以來王老師無論在實習工作上、思想上、還是在就業(yè)指導上都給予我極大的支持。 本文從選題到完成，從理論上的探討到實際問題的解決，無處不飽含著王老師的心血。 王老師 的悉心指導和建議給了我極大的幫助和支持，使我受益匪淺，在此論文完成之際，謹向王老師致以深深的謝意和崇高 的敬意。還有在這次畢業(yè)設計當中也有同學的幫忙，我充分感到了同學的重要性，在以后的生活和工作中希望我們都有個好結果。 天津輕工職業(yè)技術學院 2020級畢業(yè)設計（論文） 26 參考文獻 《數(shù)學電路與邏輯設計》曹國清 中國礦業(yè)大學出版社 《電子技術》 陳澎、曾永和 湖南大學 出版社 《電子線路設計、實驗、測試》謝自美 華中理工出版社 《模擬電子技術》胡宴如、耿蘇燕 高等教育出版社 《電路分析》石生 高等教育出版社 《常用基成電路速查手冊》王武江、陳樹凱 冶金工業(yè) 出版社 《常用電子元件及典型應用》周惠潮 電子工業(yè) 出版社 《電子元器件的選用與檢測》張慶雙 機械工業(yè) 出版社