幼儿比数器是由十——二进制转换的拨盘、4位并行比较器、电子开关及音乐IC等组成,具有成本低廉、制作简易和使用操作方便等特点,对幼儿认识数字及比较大小具有一定的启迪和帮助作用。
电路原理
图1是电路原理图。4位并行比较器SN74LS85及拨盘E1和E2构成基本比较电路。SN74LS85用来比较两组4位二进制码(分别从拨盘E1与拨盘E2输入),每一个数码都从各自的4个并行端(A0~A3,B0~B3)输入,A3、B3是数码的最高位输入端,I\(_{A>B}\)、IA=B、I\(_{A<B}\)为3个扩展输入端,本文不使用。该比较器的真值表见附表。


电子开关IC2及3个按键开关(SB1、SB2. SB3)构成应答控制电路。选择正确按键,IC1输出端的高电平触发电子开关的控制端,使电子开关闭合。IC2内含4组电子开关,控制端为高电平时,则电子开关闭合;为低电平时,电子开关断开。
音乐集成电路IC3的触发端接到来自闭合电子开关的高电平脉冲,即放出内部存储的乐曲,以示应答正确。
元器件选择
IC1用SN74LS85或SN54L85,IC2用74HC4066,IC3用KD-9300系列,随个人爱好任选一首乐曲。拨盘(E1与E2)型号为KA-3。SB1、SB2和SB3可采用复位按钮开关,R用1/4W电阻,三极管用9013或9014。扬声器可选用8Ω、0.1W的。IC1、IC2采用6V叠层电池供电,IC3采用2节1.5V干电池供电。
调试与组装使用
电路接好,检查连接无误、接触良好后,接上6V叠层电池及干电池,电路即可工作。因该电路的耗电量很小,组装外壳时,可不加入电源开关。组装后的外形图见图2。

幼儿在E1拨盘拨出数字“3”,对应二进制码“0011”,在E2拨盘拨出数字“5”,对应二进制码“0101”。由于A3=B3,A2<B2,则O\(_{A<B}\)端输出高电平,OA>B、O\(_{A=B}\)端均为低电平(如附表所示)。此时若应答选择按键SB1按下,则IC2的8、9脚接通,IC3的触发端TR变为高电平,触发IC3,IC3即通过扬声器放出所存储的乐曲,作为答对奖赏。反之,应答选择按键错误,音乐不响。(杨秋明 刘珊玲)