本文介绍的大屏幕数字显示抢答器有如下特点： （1）采用自制的数字大屏幕显示组号，形象直观，可供大会场千余名观众观看；（2）路数多，可扩为10个小组同时使用（图中只画出6组）；（3）采用脉冲扫描方式，任何情况下都不会出现两组以上同时抢答；（4）性能价格比高，该装置只用了三块CMOS集成电路及部分常用元器件，总造价低，适合电子爱好者自制。下面介绍其工作原理和安装使用方法。
一、 工作原理
电路如图1所示， IC1的两个非门A、B和R9、R10、C8构成振荡器，产生约5kHz的时钟信号，送入IC2的CP端。IC2为十进制计数译码器，它在NE端为低电位、CP端接收正脉冲信号时，唯一的高电平端依顺序Q0、Q1……向下轮换，当轮到Q6时，因Q6与Cr（复位端）相接，高电平端又从Q0开始向下轮换，循环进行。直至NE为高电位时，高电平端保持不变。在电源接通时，由于IC3的复位使NE为低电位，IC2的CP端接收IC1送来的计数脉冲，Q0～Q5输出端以每秒5000次左右的速度顺序循环输出高电平。若此时按下某一按钮，例如SB2被按下（即第二组先抢答），Q1端的高电平，一路通过VD2使IC3的6脚S为高电平，使IC3接成的双稳态触发器电路置位（在接通电源瞬间，通过C10已给R端一正脉冲，使触发器处于复位状态）。Q端变为高电平，一方面触发音乐片KD-153发出“叮咚”声，另一方面使NE=1，使IC2停止工作，保持住Q1端为高电平。Q1端这个高电平的另一路通过R2、C2触发晶闸管VS2，VS2由截止变为导通，B点呈低电位。通过虚线框内的译码电路，使a、f、g、c、d五个灯泡发光。在图2所示结构的数字显示屏中，显示出五段笔划组成的“2”。由于IC2除Q1外其他各输出脚均为低电平，所以其他按钮再按下，也不能触发相应晶闸管导通。把开关S1按一下，接触常开触点“2”，使电路复位，为下次用做好准备，同时使各灯泡断电，停止显示。
若在规定的时间内（例如10秒），各组均未抢答，则由IC1的E、F两个非门及RP、R7、C7等构成的定时器输出高电平，通过隔离二极管VD7使IC3置位，NE为高电位，IC2停止工作，音乐片发出“叮咚”声表示时间已到。此时，因无触发晶闸管导通，所以屏幕不会显示。改变RP可使定时时间在10秒至90秒连续可调，不仅可用于抢答定时，还可作回答问题限时之用。定时器用后应把S2打向“2”的位置，使C7通过R8放电，以备下次使用。
若有两路以上的按钮同时按下，则取决于IC2在IC1计数脉冲作用下，首先扫描到哪一路上，不会出现同显现象。IC1的时钟脉冲为5kHz左右，使IC2每一Q输出脚的频率近900Hz，由于扫描频率很高，所以抢答器会对抢答动作做出足够迅速准确的反映。
二、 安装使用
电路中的IC1是一块六非门CD4069， 只用了其中的A、B、E、F四个。IC2为一块BCD计数器/时序译码器CD4017。IC3为一块双D触发器CD4013，只用了其中的1/2。KD-153为一“叮咚”声音乐片，触发一次，连响三声“叮咚”声，也可用其他音乐片代替。显示台号的七个灯泡放在框架中，建议框架高、长、厚分别为45cm、30cm、5cm左右，笔划宽度以5cm为宜，其前面用半透明塑料板或毛玻璃遮盖。灯泡为6.3V/0.15A，也可将每段笔划采用三只高亮度发光二极管串联使用。电源采用6V蓄电池或直流电源。若要加大屏幕或增加屏幕亮度，可每段笔划采用四只1.5V/0.2A灯泡串联使用，效果更佳。所有电阻均为1/8W碳膜电阻，电容除C7、C12为电解电容外，其余均为普通瓷片电容，元器件参数见图1。
整个电路安装在一块约9.5cm×6.5cm的印制电路板上。设计制作外壳，安装上RP、S1、S2作为主控器，显示屏与主控器间可用多芯电缆连接，以便安放在高处。抢答按钮SB1～SB6各用2～6m不等的电线从主控器引到各参赛台上。只要电路安装无误，无需调试即可工作。
使用时，接上6V电源，旋转RP选择合适的定时时间。当用于抢答时，S1、S2均由位置“2”复位后拨向位置“1”，在抢答的有效时间内，当某一组抢答时，显示屏显示号码，同时扬声器发出“叮咚”声（在有效时间之内无抢答，定时一到，只发出“叮咚”声，显示屏无号码显示）。再次用于抢答时，S1、S2仍需由位置“2”复位后拨向位置“1”。当用于限时回答问题时，旋转RP选择定时时间（如30秒），S1拨在位置“2”，S2由位置“2”拨向位置“1”，等限时时间一到，即发出“叮咚”声给予警示。
文/薛居宝 杨善迎