一,、電路介紹
這里介紹的人體反應(yīng)速度測試器主要由4只數(shù)字電路芯片和10只LED等組成，可以測出人體對信號的反應(yīng)時間,，并將反應(yīng)時間分為8段,，段數(shù)越高反應(yīng)速度越快,，經(jīng)常進行反應(yīng)測試訓(xùn)練，可以逐步提高人體的反應(yīng)速度,。
反應(yīng)測試器由開機延時,、測試信號燈、時鐘脈沖,、減法計數(shù),、啟動顯示、停止控制等部分組成,。下圖是控制原理方框圖,。

本電路主要由3種共4只CMOS數(shù)字集成電路構(gòu)成。電路原理圖如下圖所示,。IC1是四2輸入端或非門電路4001,，IC3、IC4是反相器4069,，每個芯片內(nèi)含有6個獨立的反相器,，具有較大的電流驅(qū)動能力，可以直接驅(qū)動發(fā)光二極管,。各集成電路的引腳序號標(biāo)注在原理圖中,，欲了解更詳細(xì)的芯片特性可查閱相關(guān)資料。

其中IC2選用的是雙4位靜態(tài)移位寄存器4015,。引腳功能如右圖(略)所示,。它的內(nèi)部含有2組獨立的4位串入一并出移位寄存器，在本電路中將兩組級聯(lián)使用,。每組寄存器都有時鐘端CLK,，一個清零端RST，和串行數(shù)據(jù)輸入端D,。每位寄存器單元的輸出端都引出,，因此既可以做串行輸出，又可以做并行輸出,。加在D端上的數(shù)據(jù)在時鐘上升沿的作用下向右移位,。當(dāng)在清零端RST上加“1”時，則寄存器內(nèi)全部為零,。在本電路中將兩組寄存器級聯(lián)使用,。4015的真值表見下表。

二．電路的工作過程

電源開關(guān)K1閉合后,，電源指示燈LED10點亮,，之后延遲數(shù)秒，測試信號燈LED1點亮,，減法計數(shù)器電路在時鐘脈沖的作用下開始遞減,，由LED2～LED9組成的測試顯示發(fā)光管依次熄滅,，在這過程中，當(dāng)被測試人按下停止按鈕K2時,，則時鐘脈沖停振,，減法計數(shù)器處于保持狀態(tài)，LED2一LED9的熄滅個數(shù)將記錄為被測試者的反應(yīng)時間,。

三,、電路的工作原理

由IC4E、IC4F,、R16,、R17、C4等組成多諧振蕩器,，作為時鐘脈沖，其振蕩周期約為212×R17×C4,，按照圖3中參數(shù)周期約為44rns,，IC2(4015)組成8位右移寄存器，IC1B,、R1,、C1等組成開機延遲電路。當(dāng)剛閉合電源開關(guān)K1時,，IC1B的輸出端為“1”,，在時鐘脈沖的作用下，IC2的8位寄存單元迅速全為“1”,，幾秒后,，IC1B的輸出端變?yōu)?ldquo;0”，經(jīng)過IC3A,、IC3B兩級反向后,，驅(qū)動測試信號燈LED1點亮。同時IC2的8位寄存單元將在時鐘脈沖的作用下,，從左到右依次變?yōu)?ldquo;0”,，當(dāng)被測試者按下停止按鈕K2時，由IC1C,、IC1D組成的RS觸發(fā)器置“O”,，使IC4E、IC4F停振,，IC2處于保持狀態(tài),，結(jié)果通過IC3C～IC4D驅(qū)動發(fā)光二極管顯示。這里的IC1A的作用是只有當(dāng)測試信號燈LED1點亮后,，按下停止按鈕K2才能有效,。提前按下K2無效,。

四、制作過程

這款測試器的全套元件照片如下圖（略）所示,。元件清單見下表,。建議在裝配前，先比照元件清單逐一檢查一下元件參數(shù),、數(shù)量等是否一致,。無誤后即可開始裝配。焊接元件的順序原則上遵循先矮后高,、先小后大,。

下圖是元件位置安裝圖,。從正面看集成電路芯片,，有半圓缺口的一邊朝左，按照印板上的標(biāo)識,，分別將芯片插在印板上,。建議焊接順序為：
(1）焊裝電阻、跨接線(J1～J6),、二極管1N4148,。
(2)焊裝瓷片電容、電解電容,、開關(guān),、按鈕。
(3)焊裝10只LED,。

(4)將4只CMOS集成電路芯片焊上,。
(5)全部完成后，仔細(xì)檢查一下各個焊點是否牢靠,，不要存在短路,、斷路的現(xiàn)象。必要時可以把板子朝著光亮,，查看焊接情況,。
確定無誤后把電池引線焊上。注意區(qū)分正負(fù)極引線。然后裝入4節(jié)5號電池即可通電測試,。

五,、焊裝注意事項

焊接CMOS數(shù)字集成電路時要注意，電烙鐵要可靠接地,，或者拔下電源插頭用余熱焊接,，防止感應(yīng)靜電擊穿CMOS芯片。印制板上共有6根跨接線,，分別用J1一J6表示,，可用剪下的多余元件引腳線來焊裝。發(fā)光二極管引腳較長的一極是正極,，外圓帶有～小段直線段的是負(fù)極,，可按照印板上的字符標(biāo)識安裝。1N4148二極管管身帶有黑色環(huán)的一端是負(fù)極,。C1,、C5是電解電容，引腳較短的一端是負(fù)極,，外皮上一般也有“—”號標(biāo)識,。電池盒的引線按照印板標(biāo)識的“+”、“-”極性正確連接,，切勿接反,。全部元件焊裝完畢后,，還耍仔細(xì)檢查一下,，元件是否都已正確安裝，焊點是否牢固,，焊盤,、走線之間是否存在短路的地方，以確保裝配無誤,。

六,、通電測試

全面檢查完畢后，就可以接上電池進行測試了,。
閉合電源開關(guān)K1,，發(fā)光二極管LED10點亮，表明電源已接通,，緊接著LED2～LED9被迅速點亮,，延遲幾秒后，LED1點亮,，表示測試開始,，LED2～LEE)9迅速依次熄滅。此時按下停止按鈕K2，則LED2～LED9立即停止熄滅,，保留狀態(tài),。由于多諧振蕩器的周期大約為44ms，因此通過計算LED2～LED9的熄滅個數(shù),，可以推算出被測試人的反應(yīng)速度,，例如按下停止按鈕后，LED2一LED5共4只LED熄滅,，那么被測試人的反應(yīng)速度為44ms×4=176ms,，即0.176s。如果電路工作不正常,，請再仔細(xì)檢查裝配是否都正確,，按照工作過程，比照原理圖,，分級分段逐級檢查故障點,。
實際上通過改變R17或C4的參數(shù)，可以調(diào)整多諧振蕩器的頻率,，即可改變測試速度,，已增加或降低測試難度。改變R1,、C1的參數(shù)可以改變通電后,，測試延遲開始的時間，讓被測試者不好掌握測試規(guī)律,，提高測試的準(zhǔn)確性和趣昧性,。當(dāng)需要進行第二次測試時，先將電源開關(guān)K1關(guān)閉數(shù)秒鐘后,，再接通,，進行新的測試。