声光实用型竞赛抢答器的制作与调试.pptx

一、抢答器的功能及使用同学们你们接触过抢答器么？了解他的结构和功能么？今天我带来几个抢答器，我们先一起做个小游戏。同学们分成6个学习小组，每组自己推荐一名学习组长，每个组长到我这里领取一块抢答器实物并学习抢答器的使用方法，请各个组长扮演主持人角色，其他组员进行抢答，抢答胜出者出局，剩下组员继续抢答，由组长上报最后剩下的组员进行课后卫生打扫工作。二、抢答器的功能抢答器有8 个按钮开关S0-S7，供8 位参赛选手使用；抢答器由主持人控制一个自锁开关S8，实现复位操作；抢答器有数据锁存和显示功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存,并在LED 数码管上显示出选手的编号，同时扬声器响起。此时，封锁输入电路，禁止其它选手抢答。第一个抢答选手的编号保持到主持人清零为止。三、抢答器的结构NE555（定时器）LG5011(数码管)74LS148N（8 线-3 线优先编码器）74LS48(七段显示译码器)74LS279(四位锁存器）抢答器主要由，74LS148、74LS279、74LS48、NE555集成电路、数码管LG5011、开关及阻容元件构成。74LS148是编码器，用于对输入信号编码。74LS279是四位锁存器，用于锁存74LS148编码后的信号。74LS48是译码器，用于编译74LS279锁存的信号，同时驱动数码管。NE555是定时器，其与阻容元件构成振荡电路使扬声器发声。LG5011是数码管，用于显示抢答选手编号。四、抢答器工作原理01111110000SB5SB8闭合00000000000SB8断开1111五、抢答器的制作工艺及制作步骤A.制作工艺：焊接次序接次序元器件名称元器件名称安装要求安装要求1色环电阻1.水平卧式安装，色环朝向一致2.电阻体贴紧电路板（1mm以内）3.剪角留头（1mm以内）2瓷介电容1.直立安装2.同型号电容焊接高度一致，一般离电路板1mm3.剪角留头（1mm以内）3电解电容1.正确区分电容的正负极性2.直立安装，一般离电路板1mm3.剪角留头（1mm以内）4二极管1.水平安装，注意正负极方向2.管体贴紧电路板3.剪角留头（1mm以内）焊接次序接次序元器件名称元器件名称安装要求安装要求5三极管1.直立安装，正确区分三极管的型号和引脚排列2.三极管管体底面离电路板35mm3.剪角留头（1mm以内）6扬声器1.在扬声器的两级的焊点不能虚焊2.剪角留头（1mm以内）7按钮1.正确区分按钮引脚2.直立安装，一般离电路板1mm3.剪角留头（1mm以内）8七段数码管1.用数字万用表判断每段数码是否完整2.直立安装，一般离电路板1mm3.焊接时引脚间不能有杂物，更不能短路4.剪角留头（1mm以内）916P IC座1.安装时注意插座的缺口方向不能装错2.直立安装，一般离电路板1mm3.剪角留头（1mm以内）4.焊接完后用万用表电阻档测量焊点与插座是否连接108P IC座1.安装时注意插座的缺口方向不能装错2.直立安装，一般离电路板1mm3.剪角留头（1mm以内）4.焊接完后用万用表电阻档测量焊点与插座是否连接B.制作步骤：制作步骤：1.制作前先进行元器件的清点和检测，掌握三极管的引脚排列顺序，注意电容极性，集成电路的引脚排列顺序及引脚功能。2.制作前首先要对各元器件引脚进行成形处理，再将各元器件引脚准备焊接处进行刮削去污、去氧化层，然后对各引脚准备焊接上锡。3.将成形、处理过的元器件按照电路原理图线路连接顺序在万能板上进行装接。万能板上元件装接要兼顾美观及连线简单，尽量减少飞线。六、抢答器调试1.测试仪器准备：稳压电源、数字万用表示波器2.测试前检查：（1）检查线路连接是否与电路原理图完全一致。三极管引脚是否装对；电解电容正负极性是否正确。检查各焊点是否虚焊、漏焊、连焊、焊牢，元器件是否相互碰触。（2）用万用表R10挡对电源输入端进行检测，看是否存在短路、断路。检测各关键元器件供电端是否与电源正负极接通。（3）给抢答器外接5V直流电源、按下S8看能否对抢答器进行清零、数码管实现消隐，扬声器静音。再次按下S8后，此时按下S0-S7中的任一按钮看数码管能否正确显示编号，扬声器是否能发出提示音，放手后是否能保持显示编号。重复上述操作，按下其他按键，若能实现上述功能，抢答器电路组装基本正常。（4）若抢答器按下S0-S7任一按钮后，数码管显示编号不正确，应检查编码器、锁存器、译码器及数码管之间连线是否正确，检查74LS48译码器二进制高位D端是否连接电源负极。（5）若抢答器按下S0-S7任一按钮后，数码管正确显示编号，放手后不能锁存编号，应检查复位电路是否正常，74LS279锁存器是否正常。七、抢答器故障分析、检测与维修故障检修流程用万用表R1档检测74LS148、74LS279、74LS48的8脚是否与电源负极相连通，16脚是否与电源正极相连通。NE555的1脚是否与电源负极相连通，8脚是否与电源正极相连通。若有断开处，则立即修复。从IC插座拆下74LS148、74LS279、74LS48、NE555把可调直流电源调节至2V,负极接故障板电源输入负极端。正极通过一根连线引至74LS48插座的a、b、c、d、e、f、g输出端判断数码管各段码显示是否正常。若一段不正常应检查插座至数码管连线是否直通。若连线直通而段码不显示，则数码管坏，给予更换即可修复。给故障板通入5V电压用电压表直流电压档检测74LS148插座中I0-I7及74LS279清零端按键按下与断开的电平是否跳变。若正常跳变，则此处正常；若某处不能正常跳变，则应检查此处上拉电阻及按键，发现问题立即修复。用万用表R1档检测NE555插座各脚与外围元件的连接是否正常，发现问题立即修复。装上74LS148、74LS279、74LS48、NE555后通入5V电源试机。若复位后按下S0-S7不能正常显示编号则应检查74LS48的B、C、A端输入电平；若输入电平正常，则74LS48坏。若不能锁存编号则74LS279坏；若无反应则检查74LS148的输出A2、A1、A0端输出电平；若输出电平不正常则74LS148可能损坏。若能正常编码、锁存显示，而无提示音、则应检查S9013三极管及扬声器是否正常，若正常则NE555坏。课堂小结：从上述过程可以看出，正确搭建一个抢答器电路，对故障抢答器进行快速有效的检修，应对电路原理图及各主要元件的引脚功能非常熟悉。检修的基本原则是先外围后芯片、先简单后复杂，只有在供电及外围电路正常的情况下，再去怀疑集成电路是否损坏，只有这样才能快速高效的修复故障板。74LS48(七段显示译码器)74LS48 是一个用于驱动阴极数码管显示器的BCD码七段码译码器，其特点如下：具有BCD 转换和消隐控制、七段译码及驱动功能的TTL 电路，能提供较大的电流。能直接驱动LED 显示器。下一页74LS48真值表返回74LS148N（8 线-3 线优先编码器）优先编码器74LS148 是8 线输入3 线输出的二进制编码器，其作用是将输入I0-I7这8 个状态分别编成8 个二进制反码输出。EI是使能输入端:（1）EI=0 允许编码（2）EI=1 禁止编码，输出A2A1A0=111GS为片优先编码输出端：它在允许编码(EI=0)，且有编码输入信号时为0；若允许编码而无编码输入信号时为1；在不允许编码(EI=1)时，它也为1。下一页74LS148N真值表返回74LS279（四RS锁存器）返回NE555（定时器）返回LG5011(数码管)下一页数码管上数字分别由a、b、c、f七段笔划组成，DP为小数点段，各笔划段引线管脚排列采取双列，在数码管正置俯视时，左下角为第一脚，按顺时针依次确定其余各脚。图(b)为LG5011内部连接电路，它是一种共阴极显示数码管。测试时，共阴极接电源负极，电源正极通过限流电阻器分别与各笔段引脚相连，每个笔段发光二极管电流限制在51OmA之间。如果数码管共阴端通过一个电阻器接地，点亮笔段增多，数码管的亮度减小。返回