设计八路抢答器通孔插装印制电路板图

八路抢答器项目一：制作声光控灯PCB元件库（20分） 任务一：新建项目文件（4分） 新建一个项目文件“八路抢答器.PrjPCB”。 任务二：新建PCB库文件（4分） 新建PCB库文件“八路抢答器.PcbLib”。 任务三：制作PCB库元件封装（12分） （1）制作数码管封装。（6分） 命名为“SEG”,焊盘大小PAD为100mil×60mil，通孔30mil；焊盘1和2垂直间距为100mil，1和10的水平间距为800mil，如图8-38所示。 图8-38 SEG封装 （2）制作按键封装。（6分） 命名为“Button”,焊盘大小PAD为80mil×80mi，通孔50mil；焊盘1和2水平间距为200mil，1和3的垂直间距为300mil；轮廓宽为300mil，高为400mil，如图8-39所示。 图8-39 Button封装 项目二：绘制声光控灯原理图（30分） 任务一：新建声光控灯原理图（2分） 新建原理图文件“八路抢答器.SchDoc”。 任务二：加载集成库（10分） 加载库“Miscellaneous Connectors .Intlib”（2分）和“Miscellaneous Devices .Intlib”（2分），“ NSC Analog Timer Circuit.IntLib”（2分），“TI Interface Display Driver.IntLib”（2分），“八路抢答器.PcbLib”（2分）。 任务三：绘制原理图（18分） 绘制原理图如图8-40所示，元件属性见表8-2。 图8-40 八路抢答器 表8-2 八路抢答器元件属性 Library Ref （元件库名称） Library Name （库) Designator (元件标识) Footprint (封装) Comment (注释) Value (值) Header 2 Miscellaneous Connectors.IntLib P1 HDR1X2 Header 2 Res2 Miscellaneous Devices.IntLib R1—R6 AXIAL-0.3 1OK Res2 R7 AXIAL-0.3 2K Res2 R8 AXIAL-0.3 100K Res2 R9-R15 AXIAL-0.3 360 Cap Pol1 C3，C5 CAPPR2-5x6.8 100uF Cap C1，C4 RAD-0.1 104 Cap C2 RAD-0.1 103 Diode 1N4148 D1-D15 DIODE-0.4 1N4148 SW-PB S1-S9 Button（自制） 2N3904 Q1 TO-92A 9013 Speaker LS1 PIN2 Dpy Blue-CC DS1 SEG（自制） LM555J NSC Analog Timer Circuit.IntLib U1 J08A LM555J SN54LS48J TI Interface Display Driver.IntLib U2 J016 CD4511 项目三：制作八路抢答器PCB图（50分） 任务一：新建PCB文件（10分） 利用向导或手工新建一个PCB文件“八路抢答器.PcbDoc”（2分）。 要求： （1）单位选择“Imperial”。（2分） （2）电路板为双面板。（2分） （3）电路板形状为方形，电路板尺寸3100mil×4100mil，禁止电气边界尺寸为3000mil×4000mil，并且标注尺寸。（4分） 任务二：加载网络表并手工布局（16分） 任务三：设置布线规则（10分） （1)线宽规则。（6分） ①设定VCC网络的线宽为30mil，GND网络的线宽为40mil，其余信号线线宽15mil。 ②设定GND的优先级最高，VCC依次降低，其余信号线优先级最低。 （2）布线层规则。选中Bottom Layer和Top Layer，双面布线。（2分） （3）布线拐角模式：Rounded。（2分） 任务四：自动布线（10分） 先进行电源线和地线的预处理布线，然后进行全局布线。 任务五：后续处理（4分） 给电路图中所有焊盘补泪滴（2分）和覆铜（2分）。

分析四路抢答器电路的工作原理。

下图是触发器抢答器的电路图，下列哪种说法正确。

A、开关K置于地，即主持人清零时，使触发器U1的1管脚＝0，使之处于清零工作状态。抢答前触发器清0，则Q1=Q2=Q3=Q4=0，四个发光二极管均不亮。门U4A输出=1，则门U4B开启，时钟脉冲CP可送至触发器U1的CLK端，为抢答做准备。

B、开关K置于地，即主持人清零时，使触发器U1的1管脚＝1，使之处于清零工作状态。抢答前触发器清0，则Q1=Q2=Q3=Q4=0，四个发光二极管均不亮。门U4A输出=1，则门U4B开启，时钟脉冲CP可送至触发器U1的CLK端，为抢答做准备。

C、开关K置于地，即主持人清零时，使触发器U1的1管脚＝0，使之处于清零工作状态。抢答前触发器清0，则Q1=Q2=Q3=Q4=1，四个发光二极管均不亮。门U4A输出=1，则门U4B开启，时钟脉冲CP可送至触发器U1的CLK端，为抢答做准备。

D、开关K置于地，即主持人清零时，使触发器U1的1管脚＝0，使之处于清零工作状态。抢答前触发器清0，则Q1=Q2=Q3=Q4=0，四个发光二极管均不亮。门U4A输出=0，则门U4B开启，时钟脉冲CP可送至触发器U1的CLK端，为抢答做准备。

下图是触发器抢答器的电路图，下列哪种说法正确。

A、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为低电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为0，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持高电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

B、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为低电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为1，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

C、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为低电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为0，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

D、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为高电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为0，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

下图是触发器抢答器的电路图，下列哪种说法正确。

A、当开关K置于+5V，即抢答开始，抢答器处等待工作状态。以1号选手抢答为例：按下SB1，触发器U1的D1=1，则触发器Q1为高电平，则发光二极管只VL1亮，表示1号选手抢答成功。

B、当开关K置于+5V，即抢答开始，抢答器处等待工作状态。以1号选手抢答为例：按下SB1，触发器U1的D1=0，则触发器Q1为高电平，则发光二极管只VL1亮，表示1号选手抢答成功。

C、当开关K置于+5V，即抢答开始，抢答器处等待工作状态。以1号选手抢答为例：按下SB1，触发器U1的D1=1，则触发器Q1为低电平，则发光二极管只VL1亮，表示1号选手抢答成功。

D、当开关K置于+5V，即抢答开始，抢答器处等待工作状态。以1号选手抢答为例：按下SB1，触发器U1的D1=1，则触发器Q1为高电平，则发光二极管只VL1灭，表示1号选手抢答成功。

下图是触发器抢答器的电路图，下列哪种说法正确。

A、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为低电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为0，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

B、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为高电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为0，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

C、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为低电平,则与门U4A的输出为1，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为0，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。

D、1号选手抢答后，使与门U4A输出1管脚为低电平,则与门U4A的输出为0，那么U4B的输出为0，因此触发器U1的CLK为1，触发器U1不能被触发，触发器输出保持原态不变。即使其他按钮被按下，但对应的输出保持低电平不变,对应发光二极管不被点亮，保证了抢答者的优先性。