电子产品使用按钮式互锁开关不仅可减小体积,而且操作舒适,并利于遥控。本刊88年第4期曾介绍了一种十位按钮式电子互锁开关,但其电路复杂,成本较高。这里再向读者介绍一种简单实用的八位按钮式互锁开关。其电路十分简洁,虽然只有八位,但极易扩展为任意位数。
下面首先分析一下电路使用的关键器件——三态同相八D触发器74LS374。图1为其引脚及内部结构图。由图1可知,8个D触发器采用同一个时钟信号,且时钟输入端加有史密特触发器整形,这大大减化了互锁开关电路的设计。图2为互锁开关电路,AN\(_{0}\)~AN7 为八个按钮,可用普通的簧片或导电橡胶触点,LED\(_{0}\)~LED7是对应的档位指示灯。电路工作原理如下:任何时刻按下AN\(_{0}\)~AN7之一,BG的基极将通过R\(_{3}\)~R10中的某个电阻及按下的开关连接到地,并使电容C\(_{1}\)放电。BG导通后,+5V电源经BG、R11对电容C\(_{2}\)充电,从而在IC的时钟输入端(11脚)产生一正脉冲,此脉冲经IC内部史密特触发器整形后送至各个D触发器。这时,由于按下按钮所对应的那个D触发器的D端接地,则在此时钟脉冲的作用下,其对应的Q端也跳变为低电平,并保持这一状态。相应的LED点亮,并输出控制信号到执行机构。下次再按其它按钮时,电路重复上述过程。我们知道,74LS374是正边沿触发的八D触发器,因为在一按钮按下后IC的11脚将一直维持高电平直至所有按钮均放开后t秒(t=C2×R\(_{12}\))。这样,除非几个按钮在t秒内同时按下,只有第一个按钮按下时才产生一个正脉冲,随后按下的按钮将不起作用,从而避免了操作时的误动作。也就是说,C2,R\(_{12}\)提供一定的延迟时间(10ms),在每次变换档位时具有防反弹的作用。图中C1的作用是使BG在电源接通时短暂地导通一次,以便在IC的11脚产生一个时钟脉冲,由于此时没有按钮按下,故所有LED熄灭,电路无输出。也就是说,C\(_{1}\)起到了开机复位的作用。


仿制时,电路中元件无特殊要求。其中IC也可用价格较低的74LS273代替,但由于其时钟输入端未加史密特触发器,故有时会产生误动作。IC的输出D\(_{0}\)~D7可直接驱动执行机构,若负载较量可加缓冲器如7407、74LS04、74LS05等。当开关档位大于8时,只要再加一片或数片74LS374,将它们的11脚接在一起,各D端经10K电阻接到BG的基极,并仿照图2接上相应的按钮开关、LED及输出线即可。