多人抢答器电路时序电路设计与制作 第8页
由于大部分故障都是由于布线错误引起的,因此,在故障发生时,复查电路连线为排除故障的有效方法。应着重注意:有无漏线、错线,导线与插孔接触是否可靠,集成电路是否插牢、集成电路是否插反等。
2) 观察法
用万用表直接测量各集成块的Vcc端是否加上电源电压;输入信号、时钟脉冲等是否加到实验电路上,观察输出端有无反应。重复测试观察故障现象,然后对某一故障状态,用万用表测试各输入/输出端的直流电平,从而判断出是否是插座板、集成块引脚连接线等原因造成的故障。
3) 信号注入法
在电路的每一级输入端加上特定信号,观察该级输出响应,从而确定该级是否有故障,必要时可以切断周围连线,避免相互影响。
4)信号寻迹法
在电路的输入端加上特定信号,按照信号流向逐级检查是否有响应和是否正确,必要时可多次输入不同信号。
5) 替换法
对于多输入端器件,如有多余端则可调换另一输入端试用。必要时可更换器件,以检查器件功能不正常所引起的故障。
6) 动态逐线跟踪检查法
对于时序电路,可输入时钟信号按信号流向依次检查各级波形,直到找出故障点为止。
7) 断开反馈线检查法
对于含有反馈线的闭合电路,应该设法断开反馈线进行检查,或进行状态预置后再进行检查。
以上检查故障的方法,是指在仪器工作正常的前提下进行的,如果电路功能测不出来,则应首先检查供电情况,若电源电压已加上,便可把有关输出端直接接到0—1显示器上检查,若逻辑开关无输出,或单次CP无输出,则是开关接触不好或是内部电路坏了,一般就是集成器件坏了。
6.3检测IC
用数字集成电路测试仪测试IC的好坏。如果IC上的字迹模糊,型号显示不清楚,通过自动扫描检测的方式可以检测其型号。
连接线路
1)先将个简单的线路连成回路。论采用哪种电路板,在连接电路之前,都必须首先对电路板的结构、特点有足够的认识。尤其是第一次使用“面包板“的读者,必须事先掌握它的使用方法。
2)熟悉器件。如果将IC芯片正面朝上,开口朝前,则IC引脚编号按逆时针方向排列,左前方第1个引脚的编号为1。数字电路中IC的电源往往不在电路中标出,一般情况下,左下方最后一个引脚为电源“-”,编号最大的引脚(右前方第一个引脚)为电源“+”。在使用中,必须正确识别IC的引脚。
3) 按正确方法插好IC芯片,参照图2.1连接线路。
4) 通电前要认真检查线路。注意:IC芯片电源的正、负端连接是否正确;电源连线是否反接;电路板各管脚或焊点之间是否短路。待检查无误后方可通电。
6.4操作与调试
1)通电后,分别按下各开关S1~ S7,观察对应指示灯是否点亮。
2)当其中某一指示灯点亮时,再按其他键,观察其他指示灯的变化。
3)在进行1)、2)操作步骤时,分别测试IC芯片输入、输出管脚的电平变化。
这个由时序电路组成的多人抢答器有其优点和缺点,优点是实用行比较强,元件的价格比较便宜,线路比较简单,没有涉及单片机芯片组成的复杂。缺点:不是采用数字显示管显示,并且显示完后不能锁存。
图所示为四路开关阵列电路,从图上可以看出其结构非常简单。电路中R1~R4为上拉和限流电阻。当任一开关按下时,相应的输出为高电平,否则为低电平。
图6.4四路开关阵列电路
(2) 触发锁存电路
图6.5所示为4路触发锁存电路。图中,CC4042为4D锁存器,一开始,当所有开关均未按下时,锁存器输出全为高电平,经4输入与非门和非门后的反馈信号仍为高电平,该信号作为锁存器使能端控制信号,使锁存器处于等待接收触发输入状态;当任一开关按下时,输出信号中必有一路为低电平,则反馈信号变为低电平,锁存器刚刚接收到的开关被锁存,这时其它开关信息的输入将被封锁。由此可见,触发锁存电路具有时序电路的特征,是实现抢答器功能的关键。
说明:CLK代表为时钟脉冲输入端CP POL代表为功能输入端M
图6.5 触发锁存电路
(3) 编码器
CC4532为8-3线优先编码器,当任意输入为高电平时,输出为相应的输入编号的8421码(BCD码)的反码。
(4) 译码驱动及显示单元
编码器实现了对开关信号的编码并以BCD码的形式输出。为了将编码显示出来,需用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流。一般这种译码通常称为7段译码显示驱动器。常用的7段译码显示驱动器有CC4511等。
(5) 解锁电路
当触发锁存电路被触发锁存后,若要进行一下轮的重新抢答,则需将锁存器解锁。可将使能端强迫置1或置0(根据具体情况而定),使锁存顺处于等待歉
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