电子工艺实训四路抢答器设计与制作31.4.3 四路抢答器的组装与测试
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电子工艺实训
四路抢答器设计与制 作
• 七、电路的组装、调试、功能验证
• 1、测试触发器及各逻wenku.baidu.com门电路的逻辑功能， 判断器件的好坏。
• ⑴ 测试锁存功能：按原理图图7连接好 CD4511逻辑门电路部分，准备测量CD4511 的各个引脚的电位值，将其与上述 图3 CD4511功能图相对应，高电平即为“1”， 低电平即为“0”。经测试发现CD4511功能 正常。测试结果如下表所示（表中数值单 位为“伏”）：
• 表3 CD4511 管脚电位测试结果
输入
输出
LE
BI
LT
D CB A a b c d e
f
g
0
0
5
0 00 0 0 0 0 0 0 0 0
0
5
5
0 0 0 5 0 4.1 4.1 0 0 0 0
显示 消隐
1
0
5
5
0 0 5 0 4.1 4.1 0 4.1 4.1 0 4.1
2
0
5
5
0 0 5 5 4.0 4.0 4.0 4.0 0 0 4.0
• 十、设计电路的特点和改进
• (1) 可靠性：整个实验电路分为四个部分，在实验的过 程中，每一部分都经过了仔细的检测，各部分功能完好； 通过焊接搭接将各部分按电路图连接成完整的抢答器电 路，经过检测，连接无误，最终实现抢答器的功能，保 证了抢答器电路的可靠性。
•
(2) 易测性：抢答器电路由四部分构成，在实验的过
示数字，蜂鸣器声响停止。若LED显示器显示
对应的开关号，并且按下其抢答开关，电路工
作状态保持不变，则说明整个电路系统正常； 否则就说明电路有问题，应仔细检查各部分连 线是否正常。同时检查蜂鸣器和显示器是否按 照规定方案蜂鸣和显示。如果都正常则实验成 功。
• 八、测试结果分析
• 经检查，各部分连线无误，各部分间的连线都正确，每个元件都正常。
图9 四路抢答器印制电路板图
图 8 正弦波与方波
• 2、按原理图连接好四部分内容，检查连线无 误后打开电源开关，测试抢答器的功能。
•
抢答开始，按下A、B、 C、D某一按钮，
观察对应LED显示器，是否显示相应得数字，
按A开关时候，显示数字1，B显示数字2，C显
示数字3，D显示数字4 ，并且蜂鸣器发出持续
的声响；按下R复位开关时候，LED数码管不显
好，测试发现器件正常。测试各个引脚电位结果如下表所 示（表中数值单位为“伏”）：
1号引脚
2号引脚
3号引脚
4号引脚
5号引脚
6号引脚
0
0
5
0
5
5
5
5
0
5
0
0
• ⑶ 测试NE555定时器组成的多谐振荡器：按原理图中图7 连接好电路，蜂鸣器输出端接入示波器，观察其输出波形， 若未抢答时候波形为正弦波，抢答成功后输出波形为方波， 则多谐振荡电路正常。经测试发现，元器件正常。
程中，依次完成每部分，如果出现什么问题，可以随时
检测该部分的功能或连线是否出现故障。
• (3)实验改进：由于实验需要焊接的电线很多，以至我们 在检查电路时太浪费时间而且也不方便，因此我们有必 要使用印制的电路板，这样所使用的连线就会少一些。 测试时候只需要把相应元器件正确安装在相应位置上即 可。这样我们在使用时也会变得更方便，出现问题或故 障时能很快找出问题的所在。印制的电路板如下图所示：
3
0
5
5
0 5 0 0 0 4.0 4.0 0 0 4.0 4.0
4
表3 CD4511 管脚电位测试结果
• ⑵ 测试CD4001四2输入或非门功能：按电路原理图7，测 试CD4001 各个引脚电位，高电位为“1”，低电位为 “0”，观察结果是否符合逻辑表达式 ，其中（1）A=1号 引脚，B=2号引脚，Y=3号引脚；（2）A=5号引脚，B=6号 引脚，C=4号引脚。若符合逻辑表达式，则对应CD4001完
直流
它抢答
电源
按钮后 1
2
3
4
显示
蜂鸣器
响
响
响
响
主持 人按 钮复 位
二极管 Led显示 蜂鸣器
亮
亮
亮
亮
无显示 无显示 无显示 无显示
不响 不响 不响 不响
• 九、遇到的问题及解决 • 1.实验中出现的问题是电路稍微复杂，焊接该
电路所需要的导线需要很多；再者在焊接电路 过程中必须确保每一步焊接的电路正确，是电 路搭接美观实用；最后是通过使用万用表来检 测焊接电路的正确性。 • 2.焊接电路得保证焊点没有虚焊，为此我们焊 接速度比较慢，谨慎焊接，保证每个焊点都没 有虚焊。 • 3.在用示波器检测蜂鸣器输出端信号时候，发 现信号残缺，后经过排故发现有一根导线脱焊， 为此我们小组同学又重新焊接。后来再测试发 现信号没有残缺。
• 检测抢答器的最终功能，先将抢答器接到5V直流电源上，按钮A置 “1”，LED显示1，蜂鸣器发出声响，按下其他抢答按钮不起作用； 再次将复位按钮按下，LED无显示，蜂鸣器停止发出声响。
• 其测试项目如下表所示：
测试开关号 测试项目
1
2
3
4
电 路 LED 显 开 始 显
接通 示
示
1
2
3
4
到 5V
按动其
四路抢答器设计与制 作
• 七、电路的组装、调试、功能验证
• 1、测试触发器及各逻wenku.baidu.com门电路的逻辑功能， 判断器件的好坏。
• ⑴ 测试锁存功能：按原理图图7连接好 CD4511逻辑门电路部分，准备测量CD4511 的各个引脚的电位值，将其与上述 图3 CD4511功能图相对应，高电平即为“1”， 低电平即为“0”。经测试发现CD4511功能 正常。测试结果如下表所示（表中数值单 位为“伏”）：
• 表3 CD4511 管脚电位测试结果
输入
输出
LE
BI
LT
D CB A a b c d e
f
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0
0
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0 00 0 0 0 0 0 0 0 0
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显示 消隐
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0 0 5 5 4.0 4.0 4.0 4.0 0 0 4.0
• 十、设计电路的特点和改进
• (1) 可靠性：整个实验电路分为四个部分，在实验的过 程中，每一部分都经过了仔细的检测，各部分功能完好； 通过焊接搭接将各部分按电路图连接成完整的抢答器电 路，经过检测，连接无误，最终实现抢答器的功能，保 证了抢答器电路的可靠性。
•
(2) 易测性：抢答器电路由四部分构成，在实验的过
示数字，蜂鸣器声响停止。若LED显示器显示
对应的开关号，并且按下其抢答开关，电路工
作状态保持不变，则说明整个电路系统正常； 否则就说明电路有问题，应仔细检查各部分连 线是否正常。同时检查蜂鸣器和显示器是否按 照规定方案蜂鸣和显示。如果都正常则实验成 功。
• 八、测试结果分析
• 经检查，各部分连线无误，各部分间的连线都正确，每个元件都正常。
图9 四路抢答器印制电路板图
图 8 正弦波与方波
• 2、按原理图连接好四部分内容，检查连线无 误后打开电源开关，测试抢答器的功能。
•
抢答开始，按下A、B、 C、D某一按钮，
观察对应LED显示器，是否显示相应得数字，
按A开关时候，显示数字1，B显示数字2，C显
示数字3，D显示数字4 ，并且蜂鸣器发出持续
的声响；按下R复位开关时候，LED数码管不显
好，测试发现器件正常。测试各个引脚电位结果如下表所 示（表中数值单位为“伏”）：
1号引脚
2号引脚
3号引脚
4号引脚
5号引脚
6号引脚
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• ⑶ 测试NE555定时器组成的多谐振荡器：按原理图中图7 连接好电路，蜂鸣器输出端接入示波器，观察其输出波形， 若未抢答时候波形为正弦波，抢答成功后输出波形为方波， 则多谐振荡电路正常。经测试发现，元器件正常。
程中，依次完成每部分，如果出现什么问题，可以随时
检测该部分的功能或连线是否出现故障。
• (3)实验改进：由于实验需要焊接的电线很多，以至我们 在检查电路时太浪费时间而且也不方便，因此我们有必 要使用印制的电路板，这样所使用的连线就会少一些。 测试时候只需要把相应元器件正确安装在相应位置上即 可。这样我们在使用时也会变得更方便，出现问题或故 障时能很快找出问题的所在。印制的电路板如下图所示：
3
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表3 CD4511 管脚电位测试结果
• ⑵ 测试CD4001四2输入或非门功能：按电路原理图7，测 试CD4001 各个引脚电位，高电位为“1”，低电位为 “0”，观察结果是否符合逻辑表达式 ，其中（1）A=1号 引脚，B=2号引脚，Y=3号引脚；（2）A=5号引脚，B=6号 引脚，C=4号引脚。若符合逻辑表达式，则对应CD4001完
直流
它抢答
电源
按钮后 1
2
3
4
显示
蜂鸣器
响
响
响
响
主持 人按 钮复 位
二极管 Led显示 蜂鸣器
亮
亮
亮
亮
无显示 无显示 无显示 无显示
不响 不响 不响 不响
• 九、遇到的问题及解决 • 1.实验中出现的问题是电路稍微复杂，焊接该
电路所需要的导线需要很多；再者在焊接电路 过程中必须确保每一步焊接的电路正确，是电 路搭接美观实用；最后是通过使用万用表来检 测焊接电路的正确性。 • 2.焊接电路得保证焊点没有虚焊，为此我们焊 接速度比较慢，谨慎焊接，保证每个焊点都没 有虚焊。 • 3.在用示波器检测蜂鸣器输出端信号时候，发 现信号残缺，后经过排故发现有一根导线脱焊， 为此我们小组同学又重新焊接。后来再测试发 现信号没有残缺。
• 检测抢答器的最终功能，先将抢答器接到5V直流电源上，按钮A置 “1”，LED显示1，蜂鸣器发出声响，按下其他抢答按钮不起作用； 再次将复位按钮按下，LED无显示，蜂鸣器停止发出声响。
• 其测试项目如下表所示：
测试开关号 测试项目
1
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3
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电 路 LED 显 开 始 显
接通 示
示
1
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3
4
到 5V
按动其