四人抢答器的制作与调试教案

课 题 授课班级 任务6.2——四人抢答器的制作与调试 课 型 授课时数 新课 教学目标 教学重点 教学难点 1、掌握四人抢答器的电路组成与工作原理 2、掌握D触发器的正确使用 四人抢答器的安装与调试 四人抢答器的电路的工作原理分析 学情分析 教学效果 教后记 159

A、复习 B、新授课 复习各种触发器 基础知识 四人抢答器的电路组成与工作原理 一、电路组成 （提问） （结合演示讲解） 智力竞赛抢答器是一种在智力游戏或竞赛流行时的电子设备，参加竞赛的多人中，只要有一人首先按下抢答器，则其后按下的人为无效，直到主持人按下复位后下一轮竞赛才开始。本任务所制作的四人抢答器可供四位参赛者使用，电路组成如图6-8所示。图中IC1为四--三态RS锁存器CD4043，IC2为双四输入或非门CD4002，它们组成四路按键输入与互锁电路。CD4043中的四个置1端S与四个抢答输入按键SB1～SB4相连，四个输出端Q通过CD4002与抢答输入按键的另一端相连。四个复位端R并联后与总复位按键SB5相连，供主持人作总复位用。 图6-8 四人抢答器电路图 160

二、四--三态RS锁存器CD4043 CD4043的引脚排列如图6-9所示，其内部包含4个基本RS触发器，它采用三态单端输出，由芯片的5脚EN信号控制。CD4043的功能表见表6-7。 图6-9 CD4043的引脚图 表6-7 CD4043的功能表 EN 0 1 1 1 1 S × 0 0 1 1 R × 0 1 0 1 Q 高阻 Qn（原态） 0 1 × 由表6-7可见，三态RS锁存器是在普通RS触发器的基础上加上控制端EN，其输出端除了出现高电平和低电平外，还可以出现第三种状态——高阻状态。控制端EN（或称为使能端）为高电平有效：当EN=1时为工作状态，实现正常的逻辑功能；当EN=0时输出端呈现高阻状态。 三、电路的工作原理 接通电源后，主持人先按下总复位键SB5，9V工作电压通过SB5加至四个复位端R，使四个触发器均复位，Q端输出低电平，Q端的低电平加至或非门IC2的输入端，反相后变为高电平，使四个抢答输入按键的一端为高电平，而四个RS触发器的置1端S通过下控电阻R1～R4将其置于低电平，整个电路处于等待状态。 161

当有某一参赛队员，例如，1号队员按下SB1时，高电平能过SB1加至IC1的1S端，1号触发器被置位，1Q输出高电平。一方面通过IC2反相为低电平后使四个抢答按键的一端由高电平变为低电平，使其后按下的按键不能再使它对应的触发器翻转，起到了互锁作用。 SB5为总复位按键，每次抢答过后由主持人按下它，使电路复位后进行下一轮的抢答。 工作步骤 步骤一：实训准备 完成本学习任务所需要的工具与器材、设备见表6-8。 表6-8 学习任务六所需工具与器材、设备明细表② 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名 称 符 号 型 号 CD4043 CD4002 ～ 500型MF-47型 DT-830型 或 100 kΩ 2 kΩ 0～±12V（连续可调） 15～25W 焊锡丝、松香助焊剂、烙铁架等，连接导线若干 162

规 格 单位 块 块 个 个 个 个 台 台 处 支 套 数量 1 1 5 5 4 4 1 1 1 1 1 四R-S锁存器 双四输入或 非门 按钮开关 SB1～SB5 电阻器 电阻器 发光二极管 指针式万用表 数字式万用表 直流稳压电源 电烙铁 焊接材料 R1～R5 R6～R9 LED1LED4

12 13 电子实训通用工具 单孔印制电路板 螺丝刀（一字和十字）、尖嘴钳、剥线钳、镊子、小刀、小剪刀等 套 块 1 1 步骤二：电路的制作 发光二极管指示 四-三态RS 锁存器CD4043 总复位按键 抢答输入按键 图6-10 四人抢答器的实物图 在单孔印制电路板上正确焊接如图6-10所示的四人抢答器。 步骤三：电路的测量 完成电路的连接并经检查无误后，方能接通9V直流电源，进行测量。只要按图安装无误，该电路不用调试，通电即可工作。 ⒈按下按键SB5时，观察发光二极管LED1～LED4的亮灭情况，记录于表6-9。 ⒉依次按下按键SB1～SB4，观察发光二极管LED1～LED4的亮灭情况，记录于表6-9。 表6-9 抢答器的工作情况记录 按键 SB5(按下) SB1(按下) SB2(按下) SB3(按下) SB4(按下) 发光二极管的亮灭情况 LED1 LED2 LED3 LED4 163

练习 习题 三 小结 集成触发器产品通常为D 触发器和JK 触发器。在选用集成触发器时，不仅要知道它的逻辑功能，还必须知道它的触发方式，只有这样，才能正确的使用好触发器。 布置作业 习题 四、3、4 164

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