项目实施1 三位简易抢答器电路的分析与调试

1.实践目标

（1）了解逻辑原理图的基本识图方法。

（2）了解由逻辑原理图选择芯片的基本原则。

（3）练习逻辑电路的连线和通电调试。

2.电路原理分析

如图1-21所示为三位简易抢答器电路，虚线框中的部分为逻辑电路。开关SA1由裁判使用，开关SA2、SA3、SA4分别属于选手A、B、C，四个开关的初始位置均在常闭位，即给逻辑电路送入低电平信号。

三个与非门的四个输入端信号分别来自裁判主控、对应选手控制、其他两个选手对应与非门输出信号的反馈，因此，在电路没有开关动作的初始状态，裁判的主控信号送入低电平，根据与非门的逻辑特性，输出必定为高电平，即反馈信号均为高电平，而与非门的高电平经非门送到输出端，YA、YB、YC表现为低电平状态，三个发光二极管均不亮。若裁判的主控开关没有动作，任一选手按下开关，与非门仍保持当前状态；当裁判控制主控开关SA1动作时，往D端送入高电平信号，最先按下开关的选手将向对应的与非门送入高电平信号，使与非门状态反转为低电平，此时该与非门反馈到其他两个与非门输入端的低电平信号立即让另两个与非门输出高电平，后按下开关的选手送入的信号将无法改变对应与非门的状态。从图1-21可以看到，只有当与非门输出为“0”时发光二极管才能顺利发光，从而指示出最先按下开关的选手来。

图1-21 三位简易抢答器电路

3.电路调试和改进

（1）确定搭建电路所需的逻辑芯片型号。

（2）根据原理图绘制接线图。

（3）按照接线图连接电路。此时可能存在的问题有：芯片电源线未接上；芯片引脚识别错误（74HC20芯片有空脚）；芯片插反。

（4）未通电时的检查：利用万用表欧姆挡，遵照从输入到输出的顺序逐条检查线路的正确性（并确认导线连接良好）。

（5）通电测试逻辑状态：①SA1未动作，任意按下两个或三个选手开关，无输出指示；②SA1动作，任意按下两个或三个选手开关，有且仅有最先按下的开关对应的输出指示。

（6）在抢答的过程中，无论是裁判还是选手，操纵按钮比操纵开关感觉更好一些，这样一来，图1-21中的输入电路就需要进行改进了，想想看，可以怎么改？现在竞赛场合使用的抢答器可以进行分值的显示，可以进行加分、扣分的操作，功能多了很多，电路自然也变复杂了，在后续知识的学习过程中，动动脑筋，对我们的抢答器进行改造吧！