8路抢答器的制作原理及制作过程

封伯燕

（肇庆外语中等职业学校，广东肇庆 526020）

我们经常在电视上看到的各种抢答场面，就是抢答器的简单应用，为了使抢答器的可移动性，可携带性，可操作性大大增强，我们采用了双数码管显示的8路抢答器，该抢答器布线方便，移动简单，操作容易，体积小，便于携带，并且可靠性强，成本低.下面，将从原理与制作过程分别说明.

1 工作原理

该抢答器的电路图如下图所示，采用双数码管显示，可以使主持人、参赛人员观众，同时看到，具有很好的透明度.SB9是复位按钮，SB1~SB8是抢答按钮.

集成电路CD4511是数码显示抢答器的主要部分.这是一块BCD-7段锁存/译码/驱动电路.它的1、2、6、7脚为BCD码输入端.第9～15脚为显示输出端.3脚LT为测试端，当它为“0”时，输出全为“1”.4脚BI为消隐端，当BI为“0”时，输出全为“0”，此端为“0”时还能清除锁存器内的数值.5脚LE为锁存允许端，当此端由“0”→“1”时，a、b、c、d、e、f、g 7个输出端保持在LE为“0”时所加BCD码对应的显示状态.16脚接电源正极，8脚接电源负极.集成电路输入端与输出端的关系见下真值表.

表1 集成电路输入端与输出端的关系表

2 制作过程

2.1 元器件选择

集成电路为CD4511或CC4511、MC14511（带底座）等.显示器可用0.5英寸的共阴极数码管，型号为 BCF E10501（红色）.一只三极管为 9014或3DG6等NPN型三极管.14只二极管均为1N4148或2CP系列二极管.电阻器全部为(1／8)W碳膜电阻器，300 Ω为14只，10 kΩ为5只，100 kΩ为2只，2.2 kΩ为1只.电解电容器为47 μF／16 V.6 V电源一个.万用板一块；排线一米；热熔管一米.复位开关（带底座）9只.电源开关一只.

2.2 cd4511引脚图

CD4511是BCD锁存/7段译码器/驱动器，属于常用的显示译码器件.引脚图如图1：

CD4511引脚功能：

BI：4脚是消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态.

LE：锁定控制端，当 LE=0时，允许译码输出.LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值.

LT：3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮全部显示.它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏.

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端.

a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效.

2.3 共阴极数码管引脚图

其中引脚5DP是小数点，不用连接，引脚8和3是接负极，只需要任意接一端就可以了.

2.4 电子元件在万用板上的布置、焊接的工艺过程

电子元件在万用板上的布局如下图2所示：

焊接14只300电阻，两组之间分开一定的距离，焊接其他电阻、芯片、电容、三极管、二极管，电源引线焊接在边缘.把排线分开剪断成合适长度，按照前面的说明连接电子元件的管脚.这样，主体部分焊接完毕，预留6束线出来，分别连接两个数码管，一个复位按钮，一个电源，抢答器按钮，一个电源开关.最后是外壳的制作，选择装饰用的色板，颜色好看，容易剪裁，外形如下图3所示：

为了提高其可靠性，主机与抢答器按钮开关的连接采用插孔式，如上图所示.

注意事项：

如果选择色板做外壳，由于色板内层的金属锡状物质可以导电，应做好绝缘措施，可以采用热熔管绝缘，此外，在焊接的时候，数码管，芯片等元件都受到焊接温度的限制，要特别小心，要有熟练焊接技术的人来做.

以上是双数码管显示的8路抢答器的原理和详细制作过程，当然还有可以改进的地方，可以做的更好，比如增加喇叭和计时器，更先进一些，可以采用无线抢答，这些都是可行的，并且容易制作.

3 结束语

本文详细介绍了8路抢答器的制作过程，简单易懂，对专业知识要求不高，所需材料市场上容易购买，且便宜，实用性强，适合学校、公司等部门举办竞赛类活动.但是由于全部采用手工制作，其可靠性有待提高，抗干扰性有待改善.方向之一就是采用无线方式实现通讯，采用射频卡等实现识别，这样技术难度会提升很多，成本也会相应增加.

[1]魏汉勇.电子技术基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2000.

[2]周新建.电工与电子技术实训[M].北京：电子工业出版社，2003.

[3]陆国和.电路与电子技术[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]刘志平.电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1999.

[5]吕爱华.汽车电工电子技术[M].北京：电子工业出版社，2005.