【正文】 時序控制電路是搶答器設計的關鍵，它要完成以下三項功能： 。 PR為控制信號，當 PR為高電平時，多諧振蕩器工作，反之，電路停振。 由 555定時器和三極管構成的報警電路如圖 。由節(jié)目主持人根據搶答題的難易程度，設定一次搶答的時間，通過預置時間電路對計數器進行預置，計數器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。74LS148為 83線優(yōu)先編碼器，表 。當按鍵松開即按下時， 74LS148的 YEX=1，此時由于仍為 1Q＝１，使 ST＝１，所以 74LS148仍處于禁止狀態(tài)，確保不會出現二次按鍵時輸入信號的情況，保證了搶答者的優(yōu)先性。當開關 S置于“開始”時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當有選手將鍵按下時 (如按下 S5)， 74LS148的輸出 Y2Y1Y0=010， YEX=0，經 RS鎖存后， 1Q=1， BI=1， 74LS148處于工作狀態(tài)， 4Q3Q2Q=101，經譯碼顯示為“ 5”。定時電路完成兩個功能：一是分辨出選手按鍵的先后，并鎖存優(yōu)先搶答者的編號，同時譯碼顯示電路顯示編號； 二是使其他選手按鍵操作無效。參考電路如圖 。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態(tài)開關才行。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、編號顯示、揚聲器提示。 第 3章 綜 合 應 用 圖 數字搶答框圖 第 3章 綜 合 應 用 其工作原理為：接通電源后，主持人將開關撥到“清除”狀態(tài)，搶答器處于禁止狀態(tài)，編號顯示器燈滅，定時器顯示設定時間； 主持人將開關置于“開始”狀態(tài)，宣布“開始”，搶答器工作。 (6) 最后查發(fā)音電路，當 555的 3端為低電平時，通過 10 kΩ電阻來控制 9012導通，蜂鳴器兩端加上電壓而發(fā)音，說明電路正常。 (4) 檢查譯碼和顯示電路，如輸入為 0011，看其輸出端abcdg應為高電平，并且保持不變。 (2) 檢查控制電路，按復位開關， 3端為高電平，當任意一臺按下后 3端又變?yōu)榈碗娖?，這說明控制電路沒有問題。 第 3章 綜 合 應 用 6) 電路故障分析 首先要懂得電路原理，弄清各點的電位情況，再用萬用表測量電壓。 (3) 所有元器件都必須規(guī)范放置，如電阻、二極管水平放置，其它元器件也要整形后再裝配。 21第 3章 綜 合 應 用 第 3章 綜 合 應 用 5) 電路板的設計 (1) 為減少電路板尺寸，減少材料浪費，電路板尺寸定為 90 mm 130 mm。 第 3章 綜 合 應 用 圖 D4098外形結構與引腳 第 3章 綜 合 應 用 表 CD4098真值表 第 3章 綜 合 應 用 輸出脈沖寬度 TW= Rext Cext，其中， Rext、 Cext分別為外接電阻、電容。本電路采用共陰極數碼管，其接法見圖。共陰極管是 8端接地，共陽極管是 8端接電源正極。 注意 ：不同型號的譯碼器，其外圍的引腳也不一樣。本題選擇 PL＝ 1。 其真值表見表 。 2) 鎖存電路的設計 鎖存電路的作用是把 1~9個按鈕中最先按下的按鈕號鎖存起來，即使搶答者的手松開按鈕，顯示器仍在顯示，如在之后按下，按鈕便不再起作用。報警情況是或的關系，所以可以用或門或者或非門來實現，如圖 所示。數碼鎖存可通過具有鎖存功能的譯碼器 (如 CCA51CC4513等 )實現，也可以通過鎖存器 (如 CC4042等 )直接鎖存。 (3) 搶答電路：原理框圖如圖 。 圖 聲光顯示智力競賽搶答器原理框圖 第 3章 綜 合 應 用 2) 單元電路 (1) 秒脈沖發(fā)生電路：包括多諧振蕩器和分頻電路，最后產生 1 s的信號。 (6) 如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示 00。主持人啟動“開始”鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時間為 s左右。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 (2) 設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關 S，該開關由主持人控制。 (3) 學會電路的分析方法，掌握有關故障排除方法，增強動手能力。 一、實訓目的 (1) 進一步熟悉計數器、七段譯碼器、數碼顯示管和優(yōu)先編碼器的工作原理。在進行搶答、競賽活動中這種搶答器得到了廣泛的應用。 (3) 元器件清單見表 。 第 3章 綜 合 應 用 五、實訓內容 (1) 按設計電路制作一電子節(jié)能鎮(zhèn)流器。 ⑦ 燈亮正常，但 V1發(fā)熱嚴重，可能 C4容量太大，或 VV2功率不夠。 ⑤ 扼流電感 L正常，但燈的亮度明顯暗、功率偏小，可能變壓器 T的磁環(huán)破裂。測 C5兩端應有60~80 V交流電壓，若無電壓，則 C5擊穿或 C5容量不對，或L2的 Q值太低?？赡苡刑摵?，也可能 L1或 L3的同名端有接錯現象。 C1濾波電解電容極性接反或漏電過大，或耐壓不夠，或是整流二極管VD1~VD4有接反或擊穿現象，查找并更換元器件。 (4) 在制作或維修電子鎮(zhèn)流器時，可能出現一些故障現象。 第 3章 綜 合 應 用 (3) 一般情況下，只要按照電子產品的裝配、焊接工藝制作，元器件安裝正確，無虛焊、脫焊，電子節(jié)能鎮(zhèn)流器裝配完畢，通電即可正常工作，無需調試。此外，還應特別注意振蕩變壓器各繞組的同名端，若連接錯誤，電路將不能振蕩，燈管將不會發(fā)光。選用合適的、高質量的元器件是使電子鎮(zhèn)流器正常工作的保證。鎮(zhèn)流器的功率可以通過改變扼流電感 L的匝數 (或者說電感量 )來進行調節(jié)。Vl、 V2振蕩的頻率決定于 L、 C5串聯(lián)諧振回路。如此往復， Vl、 V2交替通斷，產生自激振蕩。接通電源的瞬間， 300 V直流電壓經過R R C3使開關功率管 V2的基極獲得電流而導通，同時， 300 V直流電壓經 C燈管燈絲 2端、燈絲電容 C5，燈管燈絲 4端，扼流電感L，變壓器 T的 L2繞組及 V2功率管構成的回路，對起諧振作用的燈絲電容C5充電。 由圖 ，交流 220 V／ 50 Hz市電直接進 AC／ DC變換電路，即 VD1~VD4 橋式整流、 C1電容濾波后，輸出約 300 V左右的直流電壓。 圖 ，電路負載功率為7～ 40 W。諧振啟輝技術使燈管無閃爍一次性點亮，很大程度上延長了燈管的使用壽命。 電子節(jié)能鎮(zhèn)流器電路的工作原理大致相同，其結構如圖。高效熒光燈管是用三基色熒光粉制造的，其發(fā)光效率比日光燈管更高，可達到白熾燈泡的 5~6倍。只要選擇和改變電路中部分元器件的規(guī)格、參數，電子節(jié)能鎮(zhèn)流器就可適配于任何規(guī)格的日光燈管。 (3) 學會常用電子元件的識別，掌握其性能和極限參數在電路設計中的應用，掌握元器件優(yōu)劣的判別方法。 第 3章 綜 合 應 用 一、實訓目的 (1) 熟悉電子節(jié)能鎮(zhèn)流器的電路及其工作原理。 第 3章 綜 合 應 用 表 元 器 件 清 單 名稱 規(guī)格 數量（只） 萬能 板 40 m m 60 mm 1 IC1 LM555 1 IC2 CX201 06 A 1 RP 10 k Ω 1 二極管（ VD2） 1N4001 1 整流二極管 1N4007 4 LED1紅外發(fā)光二極管 1 LED2紅外接收二極管 1 三極管（ VT ） 901 3 3 電阻 R1 47 k Ω 1 R R4 k Ω 2 R3 10 Ω 2 R5 200 k Ω 1 R6 10 k Ω 1 R7 30 0 Ω 1 電容 C1 470 p F 1 C2 μF 1 C4 μF/16 V 1 第 3章 綜 合 應 用 電子節(jié)能鎮(zhèn)流器的制作 【 學習指導 】 電子節(jié)能鎮(zhèn)流器與老式的電感鎮(zhèn)流器相比具有重量輕、節(jié)電、易啟輝點亮燈管及工作無頻閃、功率因數高等特點，因而問世以來便得到了大力的推廣和應用。 五、實訓報告 說明調試步驟及調試中要注意的事項。電路調試需調 RP使 IC1振蕩頻率為 40 kHz。洗手完畢，人手離開， LED1再次照射 LED2，電路又恢復到一般狀態(tài)。當 LED2接收到 LED1發(fā)射的 40 kHz紅外調制光時， IC2第 7腳變成低電平，三極管 V截止，繼電器 J釋放，電磁閥不動作，水龍頭關閉，為一般狀態(tài)。 二、實訓器件、儀器儀表及設備 名稱及型號 數量 作用 備注 穩(wěn)壓電源 1 臺 電源 萬用表 1 臺 測量電位 電烙鐵 1 把 焊接 第 3章 綜 合 應 用 三、實訓原理 電路如圖 ， IC1組成振蕩頻率為 40 kHz的脈沖振蕩器，驅動紅外發(fā)光二極管 LED1發(fā)出調制紅外光。 (2) 熟悉光電式自動水龍頭印制電路板的設計方法。 【 預習要求 】 了解市場上常用的光電自動水龍頭功能； 了解光電自動水龍頭工作原理。 第 3章 綜 合 應 用 四、實訓步驟 (1) 根據原理圖設計印制電路板圖； (2) 腐蝕及打孔； (3) 元器件的選擇與表面處理； (4) 焊接； (5) 檢查無誤后接入電源； (6) 檢驗其功能； (7) 分析制作過程中出現的問題。另外，也有其余光色的 LED，例如藍色 (B)，但正向電壓多在 5 V以上，應用時要注意這一點，并且這種 LED售價也高。選用多種色彩LED，自然可形成五彩繽紛的現象。只要電源電壓在 10 V以內，長期工作直接驅動任何 LED都可以。原因是它們的輸出端內阻大，多數飽和電流僅限于 30 mA(電源 VDD=15 V時 )，電源電壓為 10 V時僅達 20 mA，電源電壓為 5 V時至多達 4 mA。不過，因為是脈沖式的 LED發(fā)光，脈沖電流為 50 mA，也可使用額定電流 10～ 20 mA的一般 LED產品。另外， CD4017的進位輸出 CO驅動 LED2每秒鐘閃亮一次，形同對 LED3～ LED12循環(huán)一周發(fā)光的計數或“ OK”贊許。 555構成 10 Hz左右方波振蕩器，其第 7腳驅動 LED1閃爍發(fā)光，第 3腳輸出到 CD4017去循環(huán)計數。供電范圍為 5～ 10 V，耗電為數毫安至 30 mA。 第 3章 綜 合 應 用 二、實訓儀器與設備 序號 設備與器材 作 用 備注 1 萬能板 制作印制電路板 2 電烙鐵 焊接工具 3 萬用表 測量元器件等 4 電阻 、 電容 、 晶體管 、 集成塊等 備用元器件 5 直流穩(wěn)壓電源 為電路提供直流電壓 第 3章 綜 合 應 用 三、電路與原理 1． 電路圖 電路如圖 。 (2) 掌握集成電路及部分特殊元器件的識別與測試方法。查資料，了解 NE55 CD4017集成電路的引腳功能等詳細內容。 六、元器件清單 元器件清單見表 。 第 3章 綜 合 應 用 五、實訓報告 (1) 整理測試數據，填寫下表： 在 1 電極懸空， 2 、 3 電極均在水中的情況下測 VT VT VT3各極對地電壓： Ub1= Uc1= Ue1= Ub2= Uc2= Ue2= Ub3= Uc3= Ue3= 在 1 、 2 電極均懸空的情況下測 VT VT VT3各極電壓： Ub1= Uc1= Ue1= Ub2= Uc2= Ue2= Ub3= Uc3= Ue3= 在三個電極均在水中的情況下測 VT 1 、 VT 2 、 VT 3 各極電壓： U b1 = U c1 = U e1 = U b2 = U c2 = U e2 = U b3 = U c3 = U e3 = 第 3章