CD4511八路数显抢答器使用原理
一、功能简介
1、功能说明
抢答器可以根据抢答情况，显示优先抢答者的号数，同时蜂鸣器发声，表示抢答成功。
抢答器由抢
答，编码，优先，锁存，数显及复位电路组成，它的组成原理图如图1所示。
2、电路原理简介
该抢答器电路可同时进行八路优先抢答。
按键按下后，蜂鸣器发声，同时（数码管）显示优先抢答
者的号数，抢答成功后，再按按键，显示不会改变，除非按复位键。
复位后，显示清零，可继续抢
答。
SB1～SB8 为抢答键；SB9 为复位键；CD4511 是一块含BCD—7 段锁存/译码/驱动电路于一
体的集成电路，其中1、2、6、7 为BCD 码输入端，9～15 脚为显示输出端，3 脚（LT）为测试
验出端，当"LT"为0 时，输出全为1，4 脚（BI）为消隐端，BI 为0 时输出全为0，5 脚(LE)为锁
存允许端，当LE 由"0"变为"1"时，输出端保持LE 为0 时的显示状态。
16 脚为电源正，8 脚为电
源负。
555 及外围电路组成抢答器声响电路。
整个电路可以采用4.5-9V 直流供电。
元件清单
二、电路所需器件介绍
1、CD4511 BCD-7 段译码驱动器
CD4511 是常用的七段显示译码驱动器，它的内部除了七段译码电路外，还这有锁存电路和输
出驱动器部分，具有输出电流大，最大可达25mA,可直接驱动LED 数码管。
CD4511 由4 个输入端
A/B/C/D 和7 个输出端a~g，它还具有输入BCD 码锁存、灯测试和熄灭控制功能，它们分别由锁存
端LE、灯测试LT、熄灭控制端BI 来控制。
引脚图如2 所示，真值表如图3 所示。
2、时基电路TLC555
TLC555 与NE555 参数基本相同，但TLC555 为
COMS 结构，具有温漂小、内部分布参数小等优点。
TLC555 是一块时基集成电路，它可以构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等，是一
块用途广泛的集成电路。
TLC555 集成电路管脚如图4，内部等效电路如图5。
TLC555 引脚功能简介：
1 脚：公共地端为负极。
2 脚：低触发端TRIG，低于1／
3 电源电压时即导通。
3 脚：输出端OUT，电流可达200mA。
4 脚：强制复位端RESET，不用时可与电源正极相连或悬空。
5 脚：用来调节比较器的基准电压，简称控制端CONT，不用时可悬空，或通过0.01μF 电容器
接地。
6 脚：高触发端THRES，也称阈值端，高于2/3 电源电压时即截止。
7 脚：放电端DISCH。
8 脚：电源正极VDD。
CD4511八路数显抢答器
CD4511八路数显抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显,复位及讯响电路。
SB1-SB8为抢答键，SB9为复位键，CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路，其中1。
2。
6。
7为BCD码输入端，9-15脚为显示输出端，3脚（LT）为测试输出端，当“LT”为0时，输出全为1，4脚（BI）为消隐端，BI为0时输出全为0，5脚（LE）为锁存允许端，当LE 由“0”变为“1”时，输出端保持LE为0时的显示状态。
16脚为电源正，8脚为电源负。
555及外围电路组成抢答器讯响电路。
数码管接0。
5寸共阴数码管。
电路工作原理：抢答器讯响电路由NE555接成音多谐振荡器，其中R16=R17=10K，扬声器通过100UF的电容器接在NE555 IC的3脚与地（GND）之间。
C1=0。
01，R16 没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，讯响电路都能振荡发出讯响声。
S1-S8组成1-8路抢答键，D1-D12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的输入端，从CD4511的引脚可以看出，引脚6，2，1，7分别为BCD码的D，C，B，A位（D 这高位，A为低位，即D，C，B，A分别代表BCD码8，4，2，1位）。
设S8键按下，高电平加到CD4511的6脚，而2，1，7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码这“1000”。
又如设S5键按下，此时高电平通过两只二极管D6，D7加到CD4511的2脚与 7脚，而6，1脚保持低电平。
此时CD4511输入的BCD码是“0101”依此类推，按下第几号抢管键，输入的BCD码就是键的号码并自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求，这就有一个先后判定的锁存优先电路，确保第一个抢答信号锁存住,同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。
基于CD4511的八路抢答器（合集五篇）
基于CD4511的八路抢答器（合集五篇）第一篇：基于CD4511的八路抢答器基于CD4511的八路抢答器一：摘要抢答器是开展科普活动经常使用的装置,这里介绍的八路数字显示抢答器用数码管作显示,可使参赛队员和观众都能看到抢答结果,有很好的透明度。
此装置简单,制作容易。
这个套件推出后,受到青少年电子爱好者和学校的欢迎。
（一）、实训目的1）、锻炼个人动手能力。
2）、对以前的知识进行再次了解学习。
（二）、实训内容１）、学会制作交流转直流的电源。
２）、学会应用EWB电子电子防真软件。
３）、学会集成电路的基本布线。
４）、学会怎么焊接集成电路。
二：设计功能1）、抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1 ~ S8表示。
2）、设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
3）、抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
该电路主要由CD4511集成电路组成，CD4511是一块含BCD—七段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路，其真值表如下：CD4511真值表LEBI××0 输入LTDC××1××B××A××abcd输出fg 0 0 0 0 显示日熄灭0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 567 熄灭熄灭熄灭熄灭熄灭熄灭＊＊ 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0××××＊＊在抢答准备阶段，主持人按复位键，数显为“0”，抢答开始，当S1~S8任一键按下时，CD4511输出端d为低电平或输出端g为高电平，这两种状态必须有一个存在或都存在，迫使CD4511的LE端（第5脚），由“0”到：“1“反映抢答键信号的BCD码允许输入，并使CD4511的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g七个输出锁存保存在LE为“0”时输入的BCD码之显状态。
8路抢答器电路制作原理分析
由CD4511构成的8路抢答器的工作原理
开关及二极管构 成的编码器
显示译码 器CD4511
七段数码显示器
主持人控 制的复位 开关
LOGO
8路抢答器的制作原理分析
采用CD4511数字集成电路制作的数字显示8路抢答器
设计要求： 1）设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器，它们的编号分别为1 、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码对应。 2）抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的资料用LED数码管显示出抢答成功者 的号码。
1N4148
U1
2.5 V 7
1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
4511BD_5V
2）显示译码器CD4511
LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时， 译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七 段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管 是否损坏。 1 2 BCD码输入端 BCD码输入端 9 10 显示输出端 显示输出端
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
CD4511八路数显抢答器
CD4511八路数显抢答器电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显,复位及讯响电路。
SB1-SB8为抢答键，SB9为复位键，CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路，其中1。
2。
6。
7为BCD码输入端，9-15脚为显示输出端，3脚（LT）为测试输出端，当“LT”为0时，输出全为1，4脚（BI）为消隐端，BI为0时输出全为0，5脚（LE）为锁存允许端，当LE 由“0”变为“1”时，输出端保持LE为0时的显示状态。
16脚为电源正，8脚为电源负。
555及外围电路组成抢答器讯响电路。
数码管接0。
5寸共阴数码管。
电路工作原理：抢答器讯响电路由NE555接成音多谐振荡器，其中R16=R17=10K，扬声器通过100UF的电容器接在NE555 IC的3脚与地（GND）之间。
C1=0。
01，R16 没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1，2，6，7脚，任何抢答按键按下，讯响电路都能振荡发出讯响声。
S1-S8组成1-8路抢答键，D1-D12组成数字编码器，任一抢答案键按下，都须通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511所对应的输入端，从CD4511的引脚可以看出，引脚6，2，1，7分别为BCD码的D，C，B，A位（D 这高位，A为低位，即D，C，B，A分别代表BCD码8，4，2，1位）。
设S8键按下，高电平加到CD4511的6脚，而2，1，7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码这“1000”。
又如设S5键按下，此时高电平通过两只二极管D6，D7加到CD4511的2脚与 7脚，而6，1脚保持低电平。
此时CD4511输入的BCD码是“0101”依此类推，按下第几号抢管键，输入的BCD码就是键的号码并自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。
由于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求，这就有一个先后判定的锁存优先电路，确保第一个抢答信号锁存住,同时数码显示并拒绝后面抢答信号的干扰。
八路声光抢答器
2.4抢答器的工作流程抢答器的基本工作原理：在上电之后，系统开始运行，在抢答过程中，会有多个信号同时或不同时送入主电路中，抢答器内部电路和CD4511集成芯片会开始工作，并识别、记录第一个号码。
在整个抢答器工作过程中，编码电路、优先锁存译码电路、显示电路、报警电路都会运行。
抢答器的工作流程分为正常抢答流程、主持人复位等几部，如图2-2所示。
图A2抢答器的工件流程2.5抢答器的工作过程1、开始上电之后，主持人按复位键，抢答开始。
如有选手按下抢答键，报警电路会发出讯响声，并且数码显示电路上会显示成功抢答的选手的编号。
2、当有选手抢答成功之后，系统就进行了优先锁存，其他抢答选手抢答无效。
3、如果主持人未按下复位键，而有人按了抢答按键，此次抢答无效，只有当主持人按下了复位键，选手才能进行顺利抢答。
第3章抢答器的单元电路设计八路智能抢答器主要由数字编码电路、译码优先锁存驱动电路、数码显示电路和报警电路组成。
现简单介绍八路智能抢答器设计中的各单元电路的设计的情况。
3.1抢答器设计中的数字编码电路参考电路如图3-1所示，S1—S8组成1—8路抢答器，D1 —D12组成数字编码器。
该电路完成的功能是：通过编码二极管编成BCD码，将高电平加到CD4511 所对应的输入端。
从CD4511的引脚可以看出，引脚6, 2, 1, 7分别为BCD码的D、C、B、A位（D这高位，A为低位，即D、C、B、A分别代表BCD码8、4、2、1 位）。
® 4-1数字编码系勿I 电路 1 一」K4工作过程：当电路上电，主持人按下复位键，选手就可以开始抢答。
当选手1按下S1抢答键，高电平通过编码二极管 D1加到CD4511集成芯片的7脚（A 位），7脚为高电平，1、2、6脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0001” ； 当选手2按下S2抢答键，高电平通过编码二极管D2加到CD4511集成芯片的1 脚（B 位），1脚为高电平，2、6、7脚保持低电平，此时 CD4511输入BCD 码 为“0010”；当选手3按下S3抢答键，高电平通过编码二极管D3、D4加到CD4511 集成芯片的1、7脚（B 、A 位），1、7脚为高电平，2、6脚保持低电平，此时 CD4511输入BCD 码为“ 0011”；当选手4按下S4抢答键，高电平通过编码二 极管D5加到CD4511集成芯片的2脚（C 位），2脚为高电平，1、6、7脚保持 低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0100”；当选手5按下S5抢答键，高电 平通过编码二极管D6、D7加到CD4511集成芯片的2、7脚（C 、A 位），2、7 脚为高电平，1、6脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0101”；当选 手6按下S6抢答键，高电平通过编码二极管 D8、D9加到CD4511集成芯片的1、 2脚（B 、C 位），1、2脚为高电平，6、7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“0110”；当选手7按下S7抢答键，高电平通过编码二极管 D10、D11、D12 加到CD4511集成芯片的1、2、7脚（B 、C 、A 位），1、2、7脚为高电平，6 脚保持低电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 0111”；当选手8按下S8抢答键， 高电平加到CD4511集成芯片的6脚（D 位），6脚为高电平，1、2、7脚保持低 电平，此时CD4511输入BCD 码为“ 1000”。
八路抢答器的工作原理
八路抢答器的工作原理
八路抢答器是一种电子竞赛或考试中常用的设备，它可以实现抢答功能。
其工作原理通常如下：
1. 光电转换：首先，每个参与者手中配有一个按钮或者类似的触发装置，当参与者准备抢答时，会按下按钮，触发开关。
2. 信号传输：按下按钮后，开关会产生一个电信号，这个信号会通过导线或者无线方式传输到抢答器的中控主机。
3. 中控主机接收信号：抢答器的中控主机会接收到参与者按下按钮所产生的信号。
这个主机通常是一个集成了电子设备的中央控制器，能够接收和处理多个信号。
4. 判定和显示：中控主机会根据接收到的信号，判断哪个参与者先按下按钮。
一般来说，中控主机会根据信号的到达时间先后来判定抢答顺序，并在显示屏上显示相应的抢答者编号。
5. 继电器操作：中控主机在判定完抢答顺序后，会通过一组继电器或者其他电子元件来操作抢答结果的显示。
通常，第一个按下按钮的参与者会被优先显示抢答成功。
总之，八路抢答器的工作原理主要是通过信号的传输、接收和处理来实现抢答者顺序的判定和结果的显示。
这种设备可以在公平、公正的基础上，提高比赛或考试的效率和准确性。
cd4511抢答器原理设计
K1
R6
C1 100u GND IC 7 1 2 6 3 4 5
VCC
K2
K3 K4 K5 K6 K7
A B C D
LT BI LE
a b c d e f g
13 12 11 10 9 15 14
VCC
R7 2K2
R9~R15/300 7 6 4 2 1 9 10
LED a a b c f gb d e e c f d g
f
1 0 0 0 1 1 1 0
g
0 0 1 1 1 1 1 0
0 1 2 3 4
b /d
g
5
6 7
b /d
g
1
1
1
1
1
1
1
8
第一种情况：g亮，或第二种 情况：b亮d（e、f）不亮
第一种情况：g亮，或第二种 情况：c亮d（e、f）不亮
R6
C1 100u GND IC 7 1 2 6 3 4 5
VCC
8路抢答器原理
CD4511实现
B C LT BI LE D A
f g a b c d e
VCC
R6
C1 100u GND LED
7 6 4 2 1
VD1~VD12
K1 K2 K3 K4 7 1 2 6
IC A B C D LT BI LE a b c d e f g 13 12 11 10 9 15 14
VCC
第二种情况：b亮d 不亮
A B C D
LT BI LE
a b c d e f g
13 12 11 10 9 15 14
R7 2K2
R9~R15/300 7 6 4 2 1 9 10
8路抢答器电路制作原理分析
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1
1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
0
0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
1
1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0
2
3 4 5 6 7 8 9 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐
1
1
1
X
X
X
X
锁
存
锁存
显示译码器与数码管的连接
译码器输出高电平可以驱动 相应的共阴极发光二极管 发光显示。
a b c d e f g
译码器输出低电平可以驱 动相应的共阳极发光二极 管发光显示。
基于CD4511的八路抢答器
基于CD4511的八路抢答器一：摘要抢答器是开展科普活动经常使用的装置,这里介绍的八路数字显示抢答器用数码管作显示,可使参赛队员和观众都能看到抢答结果,有很好的透明度。
此装置简单,制作容易。
这个套件推出后,受到青少年电子爱好者和学校的欢迎。
（一）、实训目的1）、锻炼个人动手能力。
2）、对以前的知识进行再次了解学习。
（二）、实训内容１）、学会制作交流转直流的电源。
２）、学会应用EWB电子电子防真软件。
３）、学会集成电路的基本布线。
４）、学会怎么焊接集成电路。
二：设计功能1）、抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1 ~ S8表示。
2）、设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。
3）、抢答器具有锁存与显示功能。
即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
该电路主要由CD4511集成电路组成，CD4511是一块含BCD—七段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路，其真值表如下：CD4511真值表输入输出LE BI LT D C B A a b c d e f g显示××0××××1111111日×01××××0000000熄灭011000011111100011000101100001 011001011011012 011001111110013 011010001100114 011010110110115 011011000111116 011011111100007 011100011111118 011100111100119 01110100000000熄灭01110110000000熄灭01111000000000熄灭01111010000000熄灭01111100000000熄灭01111110000000熄灭111××××＊＊＊＊在抢答准备阶段，主持人按复位键，数显为“0”，抢答开始，当S1~S8任一键按下时，CD4511输出端d为低电平或输出端g为高电平，这两种状态必须有一个存在或都存在，迫使CD4511的LE端（第5脚），由“0”到：“1“反映抢答键信号的BCD码允许输入，并使CD4511的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g七个输出锁存保存在LE为“0”时输入的BCD码之显状态。
八路抢答器 原理
八路抢答器原理
八路抢答器的工作原理如下：
1.编码电路：由D1-D12组成，实现数字的编码。
2.锁存/译码/驱动电路：由CD4511集成电路实现，这是一个含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。
3.数码显示电路：由数码管组成，输入的BCD码自动地由CD4511电路译码成十进制数，然后在数码管上显示。
4.报警电路：由NE555接成多谐振荡器构成。
其中R16=R17=10KΩ，扬声器通过100uF的电容器接在NE555 IC的3脚与0.1uF的电容器之间。
R16没有直接和电源相接，而是通过四只1N4148组成二极管或门电路，四只二极管的阳极分别接CD4511的1,2,6,7脚，任何抢答按键按下，报警电路都能振荡并发出响声。
5.定时/计时/报警功能：主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间，系统将完成自动倒计时。
若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。
综上所述，当参赛选手按下自己对应的按键时，相应的发光二极管会亮起，同时对应的蜂鸣器会发出声响，表示该选手已经成功抢答。