手机充电器电路的设计及小功率（12vdc）降压稳压器的设计

PAGE1手机充电器电路的设计1.选题背景随着现代科技的日益发展，对手机的要求也日趋多功能化。而手机耗电量的逐步增加，引起了人们的高度重视，这就使我们提高了对手机电池节能的要求。另一方面，手机电池随着手机体积的日渐缩小而变得越来越精小化。然而，电池供电技术却并没有随之提高，这就使我们手机出现了待机时间日渐减短的问题，从而，给一些经常外出的人们在使用手机时带来了不少的麻烦。为解决这一问题，许多人在购买手机时采用了双电双充的配置方案，以便用来解决手机耗电量大的难题。当然，这样做也相应提高了手机的购置成本，同时，在我们使用的时候也并不像想象中的那样方便，这使得我们外出时因为电池电量不足影响手机的正常使用。针对这一现象，本文专门介绍了一种多功能的手机充电器，以满足用户对高性价比的需要。2.设计要求通信技术的高速发展促使手机种类众多，也导致手机充电器也是多种多样，本设计设计索尼爱立信牌手机的充电器电路。充电器的简单工作过程如下：交流输入电压经电容降压，二极管整流桥整流后变成直流电，经隔离二极管和滤波电容对手机充电，随着充电时间的增长，电池两端的电压也升高，通过分压器将此电压引入基准电压比较器，其中三个比较器带三个指示灯，分别指示充电的状态，当三个灯全亮时，表示充电已满。通过以上的工作过程描述结合生活经验设计手机实用充电器电路。以上功能仅供参考，在基本功能完成的前提下可根据本人想法增加其他功能。为培养学生的独立思考和实践能力，本次课程设计要求学生独立设计充电器电路，自己根据设计需要购买元器件并独立焊接调试正常。所设计的充电器具有必要的充电显示和保护功能，充电电压4.2V，充电限制电压4.5V。3.方案论证3.1系统概述从课题上可以看出设计的主体要求是将市电变换为符合要求的直流电源，整体上应该有降压、整流、滤波、恒压电路。降压电路可以用最简单的变压器完成，将220V电压变为10V左右的低压，为了优化波形使其更加稳定可采用滤波电容去除高频干扰。手机通用的锂电池充电电压为4.2V，因此需要设计一个恒压源电路。充电电流在一定程度上影响了充电的时间，过高的电流会缩短电池的使用寿命，所以我们还需要一个可靠地恒流源来保证充电的时间和手机的使用寿命。当上述条件都具备时对于不同容量的手机电池充电时间是不一样的，因此需要一个不以时间为参考的充电完成信号，我们可以根据电池两端的电压是否达到标准电压来判断是否充满电。稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。如下图所示：把220V交流变成低压直流的四个组成部分：降压—整流—滤波—稳压。图3-1-11、整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电，二极管在电路中起开关的作用。2、滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分，电容和电感起滤波的作用。3、稳压电路对整流后的直流电压采用技术进一步稳定直流电压。三端稳压器是常用的稳压器件。3.2设计方案方案一：本方案是前期分析的具体实现，也是比较简单的一种。电路图如下：图3-2-1该电路有四部分组成电源输入电路、恒流电路、恒压电路、充电指示电路组成。电源输入电路由电源变压器T、整流桥堆D1，D2，D3，D4和滤波电容C组成。恒压电路由电阻R1、R2、电位器RP1、晶体管V1、精密稳压基准源IC组成。恒流电路由晶体管V2、电阻R3、电位器RP2。充电指示电路由晶体管V3、电阻R4、R5和发光二极管VL组成。交流电220V电压经过变压器T（二次侧电压9V）、整流桥、滤波电容C后，产生8.1V的直流电压。该电压经过恒流电路恒压电路处理后对电池充电。同时V3导通，VL发光。随着电池两极板电压的升高充电电流将逐渐减小。当电池电压到达4.2V时，R1上电压降低使V3截止VL熄灭，提醒用户充电结束。方案二：全自动镍镉电池充电器的电路如下图所示，充电器主要由电源电路、电压比较器及指示电路等组成。图3-2-2方案三：本方案为本次采用设计方案，是现行手机充电器的通用电路，主要是由开关电源和充电电路组成的。制作成功后该充电器能自动识别电池极性，自动调整输出电流使得电池达到最佳充电状态，可保护电池延长电池寿命。充电饱和后闪烁的红灯会自动熄灭。电路图如下所示:图3-2-34.过程论述方案3为本次采用设计方案，是现行手机充电器的通用电路，主要是由开关电源和充电电路组成的。当接入电源后，通过整流二极管VD1、R1给开关管Q1提供启动电流，使Q1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使Q1基极为正，发射极为负的正反馈电压，使Q1很快饱和。与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，Q1基极电位逐渐变低，致使Q1退出饱和区，Ic开始减小，在L2中感应出使Q1基极为负、发射极为正的电压，使Q1迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器Ｔ初级绕组中的储能释放给负载。在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高Q1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器Ｔ的次级绕组向负载输出所需要的电压，在C4的两端获得9V的直流电，供充电电路工作。在充电电路中Q2与CH（闪烁发光二极管）组成充电指示电路。R7与PW（红色二极管）组成电池好坏检测及电源通电指示电路。Q4、Q5、Q6、Q7组成自动识别电池极性的电路。当充电端1接电池的正，端2接电池的负时，充电回路是电源的+、Q5（发射极）、Q5（集电极）、端1接+、Q7（饱和）、端2接-；当充电端2接电池的正，端1接电池的负时，充电回路是电源的+、Q4（发射极）、Q4（集电极）、端2接+、Q6（饱和）、端2接-。即可完成自动极性的识别，保证充电回路自动工作。制作成功后该充电器能自动识别电池极性，自动调整输出电流使得电池达到最佳充电状态，可保护电池延长电池寿命。充电饱和后闪烁的红灯会自动熄灭。4.1电源变压器把输入U1的有效值220V，频率50HZ的电网电压变换成所需要的电压U1，一般情况下，直流电压的数值和电网电压有效值相差很大，因此需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。下面介绍一下变压器的工作原理。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。图4-1-1变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理（如上图）：当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1，É2，感应电势公式为：E=4.44fNØm式中：E--感应电势有效值f--频率N--匝数Øm--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（Í0），这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。4.2桥式整流电路整流电路的目的是利用其具有单向导电性的整流元件，将正负交替的正弦交流电压U1整流成单方的脉动电压U2。本设计中采用的是桥式整流电路，如图。桥式整流电路，也可认为它是全波整流电路的一种，变压器绕组按图3方法接四只二极管。D1～D4为四只相同的整流二极管，接成电桥形式，故称桥式整流电路。利用二极管的导引作用，使在负半周时也能把次级输出引向负载。具体接法如图所示，从图中可以看到，在正半周时由D1、D2导引电流自上而下通过RL，负半周时由D3、D4导引电流也是自上而下通过RL，从而实现了全波整流。在这种结构中，若输出同样的直流电压，变压器次级绕组与全波整流相比则只须一半绕组即可，但若要输出同样大小的电流，则绕组的线径要相应加粗。至于脉动，和前面讲的全波整流电路完全相同。图4-2-1由于整流电路的输出电压都含有较大的脉动成分。为了尽量压低脉动成分，另一方面还要尽量保留直流成分，使输出电压接近理想的直流，这种措施就是滤波。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。4.3滤波电路整流电路虽然可将交流电变成直流电，但其脉动成分较大，在一些要求直流电平滑的场合是不适用的，需加上滤波电路，以减小整流后直流电中的脉动成分。为了减小电压U2的脉动，需通过低通滤波使输出电压平滑，理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅有直流电压，然而，由于滤波电路为无源电路，所以，接入负载后势必会影响滤波效果，对电源电源稳定性要求不高的电子电路滤波，整流后的直流电压U3可作为供电电源。下面介绍一下电容滤波的原理。在小功率整流电路中主要采用电容滤波。电容滤波的电路图如下所示，当电刚接通时，U2从正半周的零值开始增加，二极管D1,D3导通，导通电流一路向负载RL供电+另一路向电容充电，由于二极管的导通电阻很小，充电时间常数很小，电容两端电压Uc几乎与U2同步增大。当UC=√2时，U2开始下降，此时U2小于UC。二极管收反向电压作用而截止，电容C向RL放电，由于放电常数很小，UC按照指数规律缓慢下降当UC=|U2|时，U2的负半周使D2,D4正偏导通。电容C又充电，重复上述过程，得出图中（b）的波形显然比没有滤波时平滑的多。4.4稳压电路交流电压通过整流，滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但当电网波动或负载变化时，平均值也将随之变化。因此，稳压电路的功能是：使输出直流电压U4基本不受电网电压波动和负载变化影响，从而获得足够高的稳定性。（1）稳压电路概述引起输出电压变化的原因是负载电流的变化和输入电压的变化，负载电流的变化会在整流电源的内阻上产生电压降，从而使输入电压发生变化。（2）集成稳压器集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点，在各种电源电路中得到了普遍的应用。

常用的集成稳压器有：金属圆形封装、金属菱形封装、塑料封装、带散热板塑封、扁平式封装、双列直插式封装等。在电子制用中应用较多的是三端固定输出稳压器。

78xx系列集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器，输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等规格，最大输出电流为1.5A。它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠。（3）集成稳压器该电路主要由三极管VT1、稳压二极管VDZ1等组成。过压保护：当输出电压升高时，在变压器T的1-2反馈绕组端感应的电压就会升高，则电容C2所充电压升高。当电容C2两端电压超过稳压二极管VDZ1的稳压值时，稳压二极管VDZ1击穿导通，三极管VT2的基极电压拉低，使其导通时间缩短或迅速截止，经开关变压器T1耦合后，使次级输出电压降低。反之，使输出电压升高，从而确保输出电压稳定。过流保护：在接通电源瞬间或当某种原因使三极管VT2的电流过大时，在R5、R6上的压降就大，使过流保护管VT1导通，VT2截止，从而有效防止开关管VT1因冲击电流过大而损坏。同时电阻R6上的压降，使电容C2两端电压升高，此后过流保护过程与稳压原理相同，这里不再重复。三极管VT1是过流保护管，R5、R6是VT2的过流取样保护电阻。5.电路板的制作及焊接5.1元器件引脚识别安装之前一定要对元器件进行测试，参数性能指标应满足设计要求，要准确识别元器件的引脚，以免造成人为故障甚至损坏元器件。原件使用中应注意的问题： （1）电容器电容器在使用前要先检查是否引线开路或内部短路，可用万用表的电阻挡测，检查电解电容时，因为容量大，可将万用表置于R*1K挡当表笔在电容两端测量时，点半指针很快摆到小电阻位置后逐渐摆到大电阻位置，并达到无穷时，表明有容量且漏电。若退布到无穷位置说明漏电。表笔根本不动说明电容开路。（2）电阻电阻的功率，阻值，精度满足设计要求，而且要逐一经过测试，测量电阻时不要把人体电阻并人测量。错误！未找到目录项。5.2焊接电路板（1）安装依照PCB版图进行各元器件的安装，连接，.装配时注意不要扭动固定爪拆卸。（2）焊接依照焊接的三个步骤首先净化金属表面，然后将被焊金属的表面加热到焊锡融化的温度，加焊料使其形成合金层。焊接时注意：温度小于280℃（1）金属表面焊锡充足，焊盘大小适中。（2）焊点表面光亮，光滑。（3）焊锡均薄，隐约可见导线的轮廓。（4）焊点干净，无裂纹或针孔。6.总结及体会通过这次课程设计，我学到了不少知识和积累了很多经验，这让我既锻炼了设计能力也增强了实际动手的能力，学会了如何设计一个简易安全充电器电路。在设计中，我学到了很多课本上没有学到的知识和平时很多忽略的东西，学会了把理论和实践结合起来。在这个过程中，我也遇到了一些困难，通过查阅资料，组员相互讨论，我准确地找出错误所在并及时纠正，这种收获，使自己的实践能力有了进一步的提高，让我对以后的学习有了更大的信心。当然，我也认识到理论与实践的差距，在学习理论知识时，我们无需考虑晶闸管耐压值、输出波形的纹波的滤除、环相重叠角等，而在制作电路的过程中，这些都是我们重点考虑的问题。同时通过本次课程设计，还巩固了已学的知识。参考文献：[1]《电子设计》[M]北京高等教育出版社主编：杨志忠2009[2]《电路、电子技术实验与电子实训》[M]电子工业出版社主编：党宏社2011[3]《电力电子技术》[M]机械工业出版社主编：王兆安，刘进军2012摘要本次课程设计的设计课题是《小功率（12VDC）降压稳压器的设计》及《四路抢答器的设计》，实质是属于数字电路部分的内容。小功率降压稳压器，使用继电器，比较器393以及稳压芯片LM317，实现输入电压小于12V时，输出12V，输入大于12V,继电器跳转，稳压芯片工作，以后随着输入电压的增大，输出稳压在12V，达到降压稳压的功能。四路抢答器主要使用了74LS148，74LS48,74175，74160等一些集成芯片，以及七段数码显示管，555定时电路，发光二极管等，实现当节目主持人启动“开始”键后，定时器立即加计时，抢答指示灯亮，参赛选手抢答有效；10s后定时器停止工作，显示器上显示选手的编号，停止指示灯亮，停止抢答，并保持到主持人将系统清零为止的功能。【关键词】小功率降压稳压器四路抢答器定时电路ABSTRACTCurriculumdesignofthisdesigntopicis"smallpower(12VDC)buckregulatordesign"and"fourwayResponderdesign",essenceisbelongstothedigitalcircuitpart.

Smallpowerstep-downvoltageregulator,relay,comparator393andvoltagestabilizingchipLM317,realizetheinputvoltageislessthan12V,output12V,inputisgreaterthan12V,relayjump,voltagestabilizingchip,withthesubsequentincreaseininputvoltage,outputvoltagein12V,achievethebuckregulatorfunction.

Fourwayrespondermainlyusesthe74LS148,74LS487417574160andotherintegratedchip,andthesevendigitaldisplaytube,a555timingcircuit,lightemittingdiodes,achievedwhenthepresentersstartthe"start"button,thetimerandcountdownanswerimmediately,indicatorlights,andplayersanswereffective;10stimertostopworking,thedisplaydisplayplayernumber,stopindicatorlights,stoptoanswer,tohostandmaintainthesystemclearfunction.

【Keywords】smallpowerregulatorfourroadrespondertimingcircuit目录1小功率（12VDC）降压稳压器****************************11.1设计目的和设计要求***************************************11.1.1设计目的*********************************************11.1.2设计要求*********************************************11.2降压稳压器整体分析***************************************11.2.1总体设计思想******************************************11.2.2降压稳压器工作原理*************************************21.3功能模块设计*********************************************21.3.1LM317稳压模块*****************************************21.3.2LM393比较模块****************************************31.3.3继电器模块*******************************************31.3.4各个模块的连接****************************************42四路抢答器***********************************************52.1设计目的和设计要求***************************************52.1.1设计目的*********************************************52.1.2设计要求*********************************************52.2四路抢答器整体分析****************************************62.2.1总体设计思想******************************************62.2.2四路抢答器工作原理*************************************62.3功能模块设计*********************************************72.3.1时钟信号产生模块**************************************72.3.2锁存互锁及显示模块************************************72.3.3计时模块*********************************************92.3.4复位模块*********************************************92.3.5各个模块的连接****************************************93课程设计总结********************************************103.1实际安装调试电路时遇到的问题及解决方案**********************103.2课程设计心得体会*****************************************101小功率（12VDC）降压稳压器1.1设计目的及设计要求1.1.1设计目的在平时的生活中或试验中，有些用电器只需要12V以下的电压，有时出于实验目的的考虑，我们也需要接入12V的稳压。而小功率降压稳压器既可以实现上述功能。当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合。本课题的主要目标就是通过设计与制作，完成制作一个小功率降压稳压器，直观的理解和体会其稳压功能的实现。1.1.2设计要求当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合。1.2降压稳压器整体分析1.2.1总体设计思想图1-1如图1-1是整体的框图结构。由稳压模块，继电器模块，比较器模块组成。1.2.2降压稳压器工作原理小功率降压稳压器由一系列功能单元组成，从原理图的系统结构可以看出，整个系统可以分为三部分，由LM317稳压部分，LM393比较部分，继电器部分组成。输入电压小于12v时，电压比较器同向端小于反向端（反向端接5v稳压管，所以反相端总是5v），比较器393输出低电平，三极管不导通，继电器不跳转，继电器3脚与5脚接通，输出电压就是输入电压。当电压大于12V时，电压比较器同向端大于反向端（通过调节同向端得电位器使得同向端得电压大于5v），比较器393输出高电平，三极管导通，继电器跳转，继电器4脚和8脚接通，电压开始通过LM317，然后通过调节LM317out端和gnd端得电位器使电压稳在12v左右。从而实现其功能。1.3功能模块设计小功率降压稳压器由一系列功能单元组成，从的系统结构可以看出，整个系统可以分为三部分，由LM317稳压部分，LM393比较部分，继电器部分组成。1.3.1LM317稳压模块集成稳压器LM317是稳压模块的核心器件，它和图中的R7以及R8一起组成了输出可调的稳压电路，输出电压计算公式为Vout=1.25（1+R8/R7）。图1-21.3.2LM393比较模块比较模块用于判断输入电压是否高于12VDC。主要器件是集成比较器件LM393和5.1V的稳压二极管。模块的电路如图1-3所示，比较器的2脚电压即为稳压二极管负端的电压，电流正常时大概为5.1V，3脚的电压是R6上部分的电阻所分电压，可由V=R6*Vin/R4计算得出。由于输入12VDC是一个临界值，所以在Vin为12VDC时应把比较器2、3脚的电压调到一致。图1-31.3.3继电器模块如图1-4所示，继电器模块根据比较模块的输出，来选择电压输出是输入电压还是稳压电压。图中NPN型三级管起到了开关作用，当电压高于12V时，比较器输出高电平，即三极管的基极端电压为高，三极管导通，继电器的线圈得电，继电器动作，使得输出端接到稳压芯片LM317的输出端，输出电压为12VDC；当电压低于12V时，比较器输出为低电压，即三极管的基极端接为低时，三极管截至，继电器没有得电，保持原来的连接，输出电压为输入电压。图1-41.3.4各个模块的连接将比较器的输出端接到NPN三极管的基极，并加限流电阻和上拉电阻。将经过二极管的电压接到继电器的5端，经过稳压模块的Vout接到继电器的4端。总体的原理图见附录。2四路抢答器2.1设计目的和设计要求2.1.1设计目的1.掌握四人智力竞赛抢答器电路的设计、组装与调试方法。2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法。2.1.2设计要求用触发器设计一个四路抢答器，要求实现以下功能：1．4名选手或4个代表队的编号分别是1、2、3、4，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应，分别是S1、S2、S3、S4。2．给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭灯）和抢答器的开始。3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按抢答按钮，编号立即锁存，并在LED数码管上显示出选手的编号，此外，要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。4．抢答器具有定时抢答器的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如9秒）。当节目主持人启动“开始”键后，要求定时器立即加（减）计时，并且绿色指示灯，可以抢答。5．参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号，红色指示灯亮，停止抢答，并保持到主持人将系统清零为止。6．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答时，本次抢答无效，红色指示灯亮，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。2.2四路抢答器整体分析2.2.1总体设计思想电路设计要把握好整体与部分模块的关系。经过分析我们将整个电路分为锁存互锁模块，计时模块，显示模块，复位清零模块，时钟信号产生模块。分别进行各个模块的设计，仿真，再将各个模块连接，逐步实现整体功能。难点是如何利用给定的芯片实现各个功能，所以设计时要考虑芯片的利用方法。图2-12.2.2四路抢答器原理首先由时钟信号产生模块1给各个锁存器提供时钟信号，同时时钟信号产生模块2给计数器提供时钟，计数器开始计时。如果9s内有选手抢答，则抢答结果由编码器，译码器和数码管等组成的显示电路模块显示出来，并且将抢答信号通过一定方式锁死抢答器，使其他选手无法再抢答。如果9s内无人抢答，计数器会通过一定方式将锁存器锁死，选手无法再抢答。在主持人按过复位按钮后，锁存互锁模块，和计数模块复位，计数器重新开始计时，锁存器的锁死状态结束。这样就实现了整个抢答功能。2.3功能模块设计2.3.1时钟信号产生模块由于两个重要模块需要时钟信号，所以时钟信号产生模块关系到抢答器能否正常工作。可以采用555的多谐振荡器电路，也可以采用单稳态触发电路。我们最终采用了多谐振荡电路。本模块利用555定时器的多谢振荡器原理。由公式T=0.7(R1+2R2)C，经过计算，电阻R大约取47K。另一个时钟信号产生电路只要把图2-2电阻改为4.7k即可。图2-22.3.2锁存互锁及显示模块抢答信号的判断和锁存采用触发器。以四D触发器74LS175为中心构成编码锁存系统，编码的作用是把锁存器的输出转化成8421BCD码，进而送给7段显示译码器。编码后的逻辑函数真值表和表达式，分别如下：锁存器输出编码器输出Q4Q3Q2Q1DCBA00010001001000100100001110000100表达式：A=Q1+Q3;B=Q2+Q3;C=Q4;D=0；图2-3当选手按下抢答器按钮时，抢答信号输入端输入低电平信号，在74LS148N作用下，输出端A1、A2、A3相应的输出高低电平，产生对74LS248N的控制信号，并由此来控制LED的显示信号。注意，选手控制信号从74LS148N的D3、D4、D5、D6端输入，并且D3对应选手4号，D4对应选手3号，D5对应选手2号，D6对应选手1号。LED为共阴极七段显示器。图2-42.3.3计时模块电路采用十进制同步加法计数器74LS160，再接到发光二极管，电路中R3起到限流作用。主持人宣布开始时，按下按钮，74LS160在555产生的脉冲信号作用下开始使能，10秒后停止使能，二极管发光，停止抢答。图2-52.3.4复位模块复位清零需要由主持人按钮控制。要接到各触发器的复位端，和计数器的清零端。