在智力竞赛中,有时需要控制时间。60秒钟智力竞赛,是一项非常有趣的活动。要求参赛队员必须在60秒钟内答出问题,过时则失分。在这里向大家介绍一种用CMOS集成电路做成的60秒钟智力竞赛时间控制显示器,在显示屏上安装60只发光管。每过一秒就有一只发光二极管被点亮,循环一周正好60秒钟。
工作原理
整机线路如图1所示。主要由秒信号发生器、十进制计数器、控制器、音响部分等组成。

IC4、IC5和阻容元件组成多谐振荡器,经过IC6反相器整形、输出的信号分两路,一路控制音响的间歇及发声频率,另一路送至计数器的CP脉冲端。
发光管主要由IC7、IC8两块十进制计数器控制。IC7控制Y轴,IC8控制X轴。秒脉冲信号输入到IC7的CP端时,Y0~Y9顺序输出高电平。开始时IC8的3脚输出高电平,经IC9反相器反相后输出低电平。在X0上的发光管依次发光,当第十只发光管亮后IC7计数器重新计数。而IC7计数器每逢计数到十,就送出一个进位(C0脚)脉冲,作为IC8的CP时钟,使IC8计数器第2脚输出高电平,其余引脚输出低电平。X1上的发光管依次发光,直至再次进位。
控制器由双稳态电路组成。当按下SB1时IC15集成块的R端为高电平,S端为低电平,输出Q端即为低电平,使IC7、IC8的R端亦为低电平,并开始汁数。这时Q-端为高电平,反馈至D端也为高电平。平时IC15的CP端为低电平,当计数到60时,IC8的第5脚将输出高电平,触发IC15的CP端。使双稳态电路反转,Q端输出为高电平。IC7、IC8计数器的R端亦为高电平,停止计数,呈初始状态,只有再次按SB1,才能重新计数。如果参赛者在60秒内完成答题,可以按SB2,使Q端立即为高电平,这时IC7、IC8计数器的R端变为高电平,停止计数,呈初始状态。IC2、IC3组成音频振荡器,但它受秒信号发生器和控制器的控制。当IC15的Q端输出为高电平时,音频振荡器停振,扬声器无声,当IC15的Q端输出为低电平时,音频振荡器振荡。但音频振荡器的发声间歇频率受秒信号发生器的控制,随着秒信号而间歇发声。
元件选择
VD1~VD60可用φ5mm或φ3mm的发光二极管。集成电路的引脚如图2所示。本电路安装在图3印制电路板上。焊接后检查无误即可通电调试。先按SB1钮,发光管应顺序闪动,扬声器发出间歇声。直到60只发光全点亮,声音停止,发光管回到第一只亮。再按SB1起动钮,上述过程。如有故障,可分级检查调试。图4是用双面铜箔板组成的圆形图案,实线为正面。(程国阳)


