四人抢答器主要由四路抢答开关、抢答锁存电路，编码电路，七段译码显示等电路组成。四人抢答器具有数据锁存和显示功能，正常情况下，四个开关处于常开状态，抢答开始后，最先按下开关的选手编号立即被锁存，同时封锁输入电路，禁止其他选手抢答。并在七段数码管上显示最先按下开关的选手编号。直到主持人按下清零开关，进入下一轮抢答。
一、电路原理图
二、元件清单
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 元器件名称 电阻器 电阻器 电阻器 电容器 电容器 集成电路 集成电路 集成电路 集成电路 集成电路 七段数码管 按钮开关 集成电路插座 集成电路插座 印制电路板 规格 10KΩ 300Ω 2KΩ 0.01uf 0.22uf 74LS175 CD4012 CD4011 CD4511 NE555 D5611 14脚插座 16脚插座 数量 5 7 2 1 1 1 1 1 1 1 1 5 2 2 1 代号 R1 – R5 R6 – R12 R13、R14 C1 C2 U1 U2A、U2B U3A、U3B U4 U5 S1 – S5 备注 棕黑黑红棕 橙黑黑黑棕 红黑黑棕棕 常开 三、工作原理
清除控制
抢答开关 锁存电路 编码电路 显示电路
CP脉冲 电路中S5为常开按钮，当按钮断开时允许抢答，当按钮闭合时禁止抢答，并使抢答锁存电路清零，S1 - S4 为四个常开开关，竞赛者每人一个开关。
锁存电路用一个4D触发器74LS175和一个双4输入与非门CD4012组成，当某一个开关首先按下时，锁存电路被触发，在输出端产生相应的开关信号，为防止其他开关随后触发，最先产生的输出信号将触发器锁定。如多个开关同时按下，则他们之间存在随机竞争，结果是他们中产生一个有效输出。编码电路使用4-2输入与非门CD4011，将触发器输出的信号编成相应的8421BCD码，七段译码电路由CD4511组成，驱动七段数码管将抢答成功的选手编号显示出来。CP脉冲由NE555产生，产生约1.1KHz 的CP 脉冲信号。四人抢答器的工作过程如下：
(1) 清零
接通电源后，支持人按下“清零”开关S5，4D触发器CD40175清零，抢答器处于静止状态，因为CD40175的输出端（3、6、11、14）引脚输出1，则与非门U3A 和U3B构成的与门输出1，打来控制门U3A，允许时钟信号（CP）进入CD40175；由于CD4511的2脚接CD40175的15脚输出为0，而CD4511的6脚始终接地，则CD4511的输入端DCBA=0000，七段数码管显示0，完成清零。 （2）抢答
当主持人宣布开始抢答时，松开开关S5，允许抢答，当S1-S4的任意一个开关按下时，例如S2，即D2=1，则第二个触发器的2Q输出1，U2A和U2B构成的与门出输出0，封锁U3A，CP脉冲不能进入，触发器就不能翻转，将只锁定S2信号，此时经与非门U3B组成的译码器输出10，CD40175的15脚任然为0，此时译码器CD4511的DCBA=0010，译码显示
2.
NE555P构成多谐振荡器，产生频率约为1.1kHz的矩形波，作为CD40175的时钟脉冲CP信号。
1. 相关集成电路引脚功能和真值表
CD40175
CD4011
CD4012
CD4511
NE555
七段数码管
2. PCB电路板图
四、组装调试说明
·根据元器件清单，清单元件。
·识别集成电路CD40175 、CD4012 、CD4011 、CD4511、和 NE555 引脚图与实物。 ·利用万用表对阻容元件进行检测。
按原理图进行组装，电路焊接工艺要求如下
·电阻采用卧式贴板焊接
·集成电路插座采用贴板焊接 ·按钮开关采用贴板焊接 ·电容采用立式贴板焊接
焊接中要注意焊点要光亮，不能虚焊，连焊，错焊，漏焊，铜箔脱落，同时还要注意焊锡要适量，不要太多。如果引脚比好焊，应先给引脚镀锡，保证可焊性。焊完之后将引脚减掉。保留引脚焊点高度0.5-1mm.电路装配整齐，电源导线符合长度，位置要正确。
调试电路
电路安装完成后，将经过测试仪判定性能的数字集成电路按引脚标志插入到插座中，检查无误后，进行如下操作
(1) 使用+5V 和-5V双电源。将+5V 和-5V分别接到J2相应端子上。 (2) 被测信号，被测信号Ux 可以取自
注意事项。
由于使用了CMOS集成电路，在测试中要遵守CMOS集成电路的使用规范，有条件最好带上防静
电手环。所有设备有良好接地。工作台要绝缘良好。在使用万用表和示波器时，要找好测试点，不能和其他引脚短路。
四人抢答器测试表
CD4012 1脚 13脚 CD4511 2脚 1脚 7脚 CD4011 3脚 波形 开关状态 S5 按下 松开 S1 - S4 任意 S1抢答成功 S2抢答成功 S3抢答成功 S4抢答成功
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容