数电课程设计八路抢答器

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8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)

8路智力竞赛抢答器(数电课程设计报告)

数字抢答器的设计姓名李永宏学号201401910034年级14自动化专业自动化系(院)机械与材料工程学院指导教师王丹1 设计任务与要求 (1)1.1基本功能 (1)1.2 扩展功能 (1)2 设计原理 (1)3 电路设计 (2)3.1 抢答电路 (2)3.2 定时电路 (6)3.3 相关逻辑电路 (8)4元器件的使用列表 (10)5仿真结果 (11)6 设计体会 (11)参考资料 (12)8路智力竞赛抢答器1 设计任务与要求1.1基本功能(1)设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,其编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

(2)给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。

(3)抢答器具有数据锁存和显示功能。

抢答开始,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时扬声器发出音响提示此外.要封锁输人电路,禁止其他选手抢答,并将优先抢答选手的编号—直保持到主持人将系统清零为止。

1.2 扩展功能(1)抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间长度可以由主持人设定(如30 s)。

当节目主持人启动“开始”键后,要求定时器立即减计时,并用显示器显示,同时扬声器发出短暂的音响,音响持续时间为0.5 s左右。

(2)参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效;有效抢答结束定时器停止工作.显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

(3)如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后做无效抢答,时间显示器上显示00。

2 设计原理定时抢答器的总体框图如图1所示,它由主体电路和扩展电路两部分组成。

主体电路完成基本的抢答功能,即开始抢答后,当选手按动抢答键时,能显示选手的编号,同时能封锁输入电路,禁止其他选手抢答;扩展电路完成定时抢答的功能。

数电课程设计报告 八路抢答器Good

数电课程设计报告 八路抢答器Good

数字电子技术课程设计课题:八路智能抢答器设计电子科学系班级:姓名:学号:组员:指导教师:2014.07.02目录目录 (3)1 设计任务目的及要求 (4)1.1 设计目的 (4)1.2 设计要求 (4)1.3 实际实现的功能 (4)2 工作原理及设计方案 (5)2.1 设计方案选取 (5)2.2 最终实施方案 (8)2.3 原理框图 (8)2.4 设计思路 (9)2.5 设计流程图 (10)3 整体电路设计 (10)4 单元电路设计与实现 (11)4.1 锁存与编码单元 (11)4.1.1 锁存单元 (11)4.1.2 编码单元 (11)4.1.3 反相单元 (13)4.2 设定抢答时间单元及译码单元 (14)4.2.1 设定抢答时间单元 (14)4.2.2 译码单元 (16)4.3脉冲产生单元 (18)4.4 报警发声单元 (20)4.5 状态控制单元 (20)5 实物制作 (24)5.1 绘制印刷电路PCB图 (24)5.2 制作印刷电路板和焊接电路 (27)5 实验结果 (29)6 总结 (29)参考文献 (30)1 设计任务目的及要求1.1 设计目的通过课程设计,对数字逻辑的基本内容有进一步的了解,特别是时序逻辑电路的设计。

能把本学期学到的数字逻辑理论知识进行实践,操作。

在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解,在电路设计方面有感性的认识。

而且在进行电路设计的时候遇到问题,通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。

在经过课程设计后,更明白数字逻辑电路设计的一般方法,以及在遇到困难怎么排除问题。

1.2 设计要求(1)基本功能在主持人宣布下,四组参与抢答。

当有抢答者首先按下抢答开关时,相应显示灯亮并伴有声响、并且显示其组号。

同时,抢答器不再接收其它组的抢答干扰。

电路具有时间控制功能。

要求在限定时间10秒(或30秒)后无人抢答时,该题作废,用声响提示。

(2)增加功能:无人抢答时,可以显示顺计时(或倒计时)的时间。

电子技术课程设计报告-八路竞赛抢答器

电子技术课程设计报告-八路竞赛抢答器

《数字电子技术》课程设计报告报告题目:八路竞赛抢答器的设计作者所在系部:计算机科学院与工程系作者所在专业:网络工程作者所在班级:作者姓名:作者学号:指导教师姓名:完成时间:2010/6/13课程设计任务书内容摘要竞赛抢答器在现实生活中有着很广泛的应用,各行各业在组织的各类型及时抢答赛事中都不可或缺,对我们的生活有很大的帮助,很具有实际应用价值。

本课题要设计的是八路竞赛抢答器,抢大器能容纳8名选手,并且给出相应的编号为1、2、3、4、5、6、7、8,为每名选手设置一个按键;设置一个给工作人员清零的开关,以便能开始新的一轮的抢答;用喇叭发声提示有效抢答及抢答答题时间的结束(这部分要求由我主要负责);用LED数码管显示获得优先抢答的选手的编号,一直保持到工作人员清零为止;有两个数码显示管显示抢答倒计时。

选手编号显示为1、2、3、4、5、6、7、8,抢到后,数显显示编号,并且喇叭发出报警信号;抢答定时倒数时间为30秒,每秒发声一次,到时间后没抢答报警信号响起。

关键字:优先编码器锁存器加法器译码数显 555定时器目录一、概述......... (1)二、方案设计与论证 (2)三、单元电路设计与分析 (2)1.抢答电路设计与分析 (3)2.定时电路设计与分析 (3)3.报警电路设计与分析 (3)4.控制电路设计与分析 (3)四、总原理图及元器件清单 (4)1.总原理图 (4)2.元器件清单 (4)五、结论 (6)六、心得体会 (6)七、参考文献 (6)一、概述竞赛抢答器在现实生活中有着很广泛的应用,各行各业在组织的各类型及时抢答赛事中都不可或缺,对我们的生活有很大的帮助,很具有实际应用价值。

根据系统功能及技术要求,要完成此类型的抢答器的数字逻辑控制系统,应包括以下几个电路:抢答电路、计时电路和报警电路、主持人控制电路。

抢答器工作过程如下:当选手抢答时,按下抢答按钮,给出一个信号,优先编码器74LS148将此信号对其编码输出,然后通过锁存器74LS297锁存起来,由于给的信号是0—7,不符合条件,再加一个加法器74LS283为信号加一,最后将信号通过74LS48译码输入到LED数码管,使七段数码管显示抢答的选手的编号。

八路抢答器课程设计

八路抢答器课程设计

说明书目录1课程设计封面2任务书 (1)3说明书目录 (2)4设计总体思路,基本原理和框图 (3)4.1总电路图 (4)5单元电路设计5.1设抢答电路计 (5)5.1.1编码显示0~7变1~8设计 (7)5.2限时电路的设计 (7)6安装、调试图 (8)7总结与体会 (10)8附录(元器件清单) (11)9参考文献 (11)10课程设计成绩评分表 (12)一、 设计总体思路框图用八个按钮实现抢答信号的输入,而后编码器实现八路输入信号的编码,然后用锁存器锁存编码并反馈给编码器使其禁止输入,在编码器和锁存器间加三态门控制其在限定时间范围内工作。

1、总电路图电路功能:此电路能实现限时八路抢答功能。

具体为当按下“启动”按钮后,计时开始(从9至0递减),警报灯熄灭,选手可以开始抢答,,当有选手在限定时间内按下抢答按钮,则显示其编号(1至8其中的一个),并禁止输入计时停止。

如果超过限定时间(9秒内)无人抢答,则警报灯变亮,而后禁止抢答。

当抢答结束后,按下“清零”按钮,编号显示和计时都清零,而后可以开始新一轮抢答。

二、抢答电路设计此部分电路主要完成的功能是实现8路选手抢答并进行锁存,同时有相应发光二极管点亮和数码显示。

此电路主要使用优先编码器 74LS148 和D触发器 74LS274以及74LS138 来构成。

该电路主要完成两个功能:一是分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,同时显示编号(显示采用四引脚数码显示管)并点亮相应发光二极管;二是禁止其他选手按键,其按键操作无效。

工作过程:按下“清零”按钮,D触发器的 R端均为0,4 个触发器输出置0,使74LS148 的优先编码工作标志端为0,使之处于工作状态。

当按下“启动”按钮时,抢答器处于等待工作状态,当有选手将抢答按键按下时(如按下S3),74LS148 的输出经D触发器锁存后, 74LS138的E1端为1, 74LS138 译码器处于工作状态,经译码将S3对应的二极管点亮,同时数码管显示抢答者编号3。

8路计时抢答器设计报告

8路计时抢答器设计报告

数字电子技术基础课程设计-----八位计时抢答器一、设计理念智力竞赛是一种生动活泼的教育方式,在各种智力竞赛中,最最激烈的便是抢答环节的比赛。

抢答引起参赛者和观众极大地兴趣,在短时间内,参赛选手在主持人抢答的口令下达后开始抢答,充分体现出参赛者思维的活跃。

在这类比赛中,对于谁先谁后抢答,在什么时候抢答,如何限定抢答的规定时间等问题,如果单凭主持人主观的判断,就很容易出现误判。

所以我们就需要一种具备自动锁存、置位、清零等功能的只能抢答器来解决这些问题。

二、设计要求设计一个具备计时功能的八路抢答器,它所要实现的功能如下:1、给八位参赛选手分别配备一个抢答按钮,编号为K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7。

2、主持人可以主持抢答、计时的开始与清零。

3、抢答器可以显示出最先按下抢答键的选手编号。

4、抢答器具有60秒倒数计时功能。

抢答规则:主持人按下开始抢答键,选手可以开始抢答,同时计时器开始60秒钟倒计时,选手通过优先按键得到抢答机会后,在计时器所显示的剩下时间内完成抢答,否则扣分。

三、设计方案1、设计思路根据设计的要求,我们小组的设计思路如下:该抢答器由开关电路、触发电路、触发锁存电路、优先编码电路、译码电路、计时电路所组成。

2、具体电路的设计及其工作原理 (1)电源电路限于我们现成的电源只有9V 直流电源,但是我们的电路工作电压应该是5V 的稳压直流电源,我们通过利用7805芯片对9V 进行降压处理,形成直流5V 稳压电源。

(2)抢答电路工作原理:74LS148有8个信号输入端I0 ~ I7、3个二进制码输出端A0 ~A2、输入使能端EI、输出使能端EO和优先编码工作状态标志GS, 其功能如表1 所示。

由表可知, 当EI的非=0时, 编码器工作; EI的非=1, 则不论8个输入端为何种状态, A0、A1、A2 输出为1,15端和14端输出为1,编码器处于非工作状态。

(附74LS148引脚图与真值表)当抢答开关S0 ~S7 中的任意一个开关按下时,编码器输出相应按键对应的二进制代码,低电平有效。

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计

数电课程设计八路智力竞赛抢答器设计课程设计任务书题目: 八路智力竞赛抢答器设计初始条件:◆教材:《电子线路设计·实验·测试》第三版谢自美主编华中科技大学出版社◆元器件:74LS48三片,72LS192两片,74LS279、74LS148、74LS00、74LS11、555各一片,数码管三个,发光二极管一个,开关、电阻、电容若干,面包板,导线若干◆仿真:Proteus仿真软件要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)◆多路智力竞赛抢答器功能要求:基本功能:1.设计一个智力竞赛抢答器,可同时供8名选手或8个代表队参加比赛,她们的编号分别是0、1、2、3、4、5、6、7,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应,分别是S0、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7。

2.给节目主持人设置一个控制开关,用来控制系统的清零(编号显示数码管灭灯)和抢答的开始。

3.抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,并在LED数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。

另外,要封锁输入电路,禁止其它选手抢答。

优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

扩展功能:1.抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间能够由主持人设定。

当节目支持人按下“开始”按钮后,要求定时器立即倒计时,并在显示器上显示,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续时间0.5s左右。

2.参赛选手在设定的时间内抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

3.如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答,则本次抢答无效,系统短暂报警,并封锁输入电路,禁止选手超时后抢答,时间显示器上显示00.报告要求:课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页。

时间安排:第20周理论设计、实验室安装调试地点安排:鉴主15楼通信实验室一指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要在各种智力竞赛场合,抢答器是必不可少的最公正的用具。

关于八路抢答器的设计报告

关于八路抢答器的设计报告

关于八路抢答器的设计报告2019-06-23关于八路抢答器的设计报告篇一:八路抢答器设计报告课程名称:数字电路课程设计设计题目:八路数字抢答器一、实验名称:八路数字抢答器二、实验目的:1.熟悉芯片引脚的识别方法,以及原理。

2.掌握与非门实现其他逻辑门电路的方法。

3. 掌握电路板的焊接技术。

4.加深对模拟电路和数字电路课程的理解和认识。

三、实验要求:主持人没有宣布抢答开始时,抢答不起作用,在主持人宣布抢答开始后,可以进行抢答。

它的任务是从八名参与者中确定出最先的抢答者,立即将其编号锁存,并在LED数码管上显示选手的编号,同时用LED灯显示。

此外,封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选选手的编号一直保存到主持人将系统清零为止(即复位操作)。

为此我们小组决定就这次机会设计一个低成本但又能满足需要的八路智力竞赛抢答器,并通过安装与调试。

四、使用元件:以及排线、焊锡若干。

五、工作原理:接通电源后,主持人先进行复位,此时七段显示器显示“0”ご耸鼻来鹌鞔τ谙允咀刺。

当主持人宣布“开始抢答”ご耸鼻来鹌骺始工作。

当参加智力竞赛的选手摁下手中的抢答器时LED数码管会点亮提示ね时,七段显示器显示该小组的编号。

只有最先抢答者的编号才能被锁存,并在LED数码管上显示选手的编号。

由以上两个条件可以想到:用D触发器来实现,D触发篇二:八路抢答器实验报告能抢答器主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。

优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出,用报警电路对时间进行严格控制,这样就构成了八路智能抢答器电路。

八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及抢答键。

抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成,实现数字的编码。

CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。

数电八路抢答器课程设计

数电八路抢答器课程设计

数电八路抢答器课程设计一、引言数电八路抢答器是一种基于数字电路设计的设备,用于进行抢答竞赛。

本课程设计将详细介绍数电八路抢答器的原理、设计过程和实现方法。

二、数电八路抢答器的原理数电八路抢答器由主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块组成。

其工作原理如下:1. 主控制器通过按钮检测模块检测每个参赛者的按键动作。

2. 当有参赛者按下按钮时,按钮检测模块会向主控制器发送信号。

3. 主控制器根据接收到的信号判断哪个参赛者按下了按钮,并将该参赛者的编号发送给显示屏。

4. 显示屏上显示被判定为第一名的参赛者编号。

三、数电八路抢答器的设计过程1. 系统需求分析我们需要明确系统的功能需求和性能要求。

根据题目要求,我们需要实现一个能够支持最多8位参赛者同时抢答并显示第一名的系统。

2. 系统框架设计系统框架设计是整个设计过程的基础,它包括主控制器、显示屏、按钮和信号输入模块之间的连接关系和通信机制。

我们需要根据系统需求,确定各个模块的功能和接口。

3. 电路设计在电路设计中,我们需要根据系统框架设计的结果,选择合适的数字电路元件,并进行电路连线。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的电路设计。

4. 电路测试与调试完成电路设计后,我们需要进行测试与调试。

通过外部信号源模拟参赛者按下按钮的动作,检验按钮检测模块是否正常工作;测试信号输入模块是否能够正确接收到参赛者编号;验证显示屏是否能够正常显示第一名参赛者的编号。

5. 系统集成与优化在完成各个模块的测试与调试后,我们需要将它们进行集成,并对整个系统进行优化。

可以添加声音提示功能或增加LED灯效果来提高用户体验。

四、数电八路抢答器的实现方法1. 硬件实现硬件实现是将上述设计过程中得到的电路图和元件连接起来以构建实际的抢答器设备。

可以使用面包板或印刷电路板来搭建电路,并根据需要进行元件的布局和焊接。

2. 软件实现软件实现是编写嵌入式程序,控制各个模块的工作。

主要包括按钮检测模块、信号输入模块和显示屏的控制程序。

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《数字电子技术》课程设计题目八路抢答器专业班级11级通信工程三班院(系)信息工程学院完成时间2013 年11月28日目录1课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3 设计方案与论证 (1)3.1方案选择与论证 (1)3.2抢答器的原理方框图 (2)4 设计原理与功能说明 (3)4.1 元器件选用原理 (3)4.2总体电路原理 (6)5 单元电路设计 (9)5.1NE555接成音多谐振荡器构成的报警电路 (9)5.2复位键与抢答键的工作原理 (9)6 仿真与电路的连接 (9)6.1 电路的仿真 (9)6.2电路的连接 (10)7 实训报告 (10)参考文献 (12)附件一:元器件清单 (13)附件二:实物图 (14)1 课程设计的目的通过这次课程设计,主要了解简单数字电路抢答器的基本工作原理,学会设计与分析优先编码电路、数码显示电路、报警电路,在巩固数电知识的基础上,提高自身逻辑思维能力,拓展实际操作能力,同时学会利用团队力量解决某些技术难关。

从而正确设计出各个单元电路,并简单掌握电路仿真技术。

2 课程设计的任务与要求设计一个八路抢答器,以CD4511集成芯片为核心原件来实现功能要求,在抢答过程中,可以更好的精确选手抢答的先后。

此抢答器主要运用于竞赛活动中。

此抢答器可以容纳八个选手,每个选手都有一个抢答按钮。

在主持人按下复位键宣布抢答开始的时候,选手就开始进行抢答,在指定时间内选手进行抢答,数码显示屏上会显示最先抢答选手的编号。

如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规,数码显示屏显示犯规者的编号,扬声器持续发生。

主持人可按复位键,新一轮抢答开始。

[1]3 设计方案与论证3.1 方案选择与论证八路抢答器的关键部分是数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路,由数码显示电路和报警电路组控制信号的产生。

下面列出两种方案:方案一:该方案采用了74LS148来实现抢答器的选号,采用了74LS279芯片实现对号码的锁存,采用了74LS192实现十进制的减法计数,555芯片产生秒脉冲信号来共同实现倒计时,采用了74LS121单稳态芯片来实现报警信号的输出。

此方案主要由抢答电路、定时电路、报警电路、时序电路组成,在选用元器件时,主要用到74LS279、74LS48、74LS148、74LS192、74LS121、74LS00、74LS20、NE555等。

所用元器件复杂多样,购买时麻烦,而且成本较大,增大了此方案实施难度。

[3]方案二:该方案主要由数字优先编码电路、锁存/译码/驱动电路于一体的CD4511集成电路、数码显示电路和报警电路组成。

优先编码电路、CD4511集成电路将参赛队的输入信号在数码显示管上输出,用报警电路对时间进行严格控制,这样就构成了八路智能抢答器电路。

八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位及抢答键。

抢答器数字优先编码电路由D1-D12组成,实现数字的编码。

CD4511是一块含BCD-7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路。

抢答器报警电路由NE555接成音多谐振荡器构成。

抢答器数码显示电路由数码管组成,输入的BCD码自动地由CD4511内部电路译码成十进制数在数码管上显示。

[8]与方案一相比,方案二有着明显的优点。

方案二选用元器件时,用CD4511集成芯片实现了BCD-7段锁存/译码/驱动电路,从而代替方案一种74LS48、74LS279、74LS192等芯片的功能。

无论在购买原件或焊接过程中都省去了很多麻烦。

比较之后,本次课程设计我选用的是方案二。

3.2 抢答器的原理方框图该电路包含八个组成部分(如图3-1所示),分别是复位键、控制电路、抢答按键、报警电路、编码电路、优先锁存电路、译码电路、显示电路。

在抢答准备阶段,主持人会按复位键数显为”0”态.正是这种情况下,抢答开始.抢答开始时开始计时,显示器上会出现最先抢答选手的编号。

如果主持人没有按下开始键而选手就抢答视为犯规,数码显示屏显示犯规者的编号,扬声器持续发生。

主持人可按复位键,新一轮抢答开始。

[6]图3-1 电路原理方框图4 设计原理与功能说明4.1 元器件选用原理1. 集成芯片的选择选用的芯片应具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流且可直接驱动LED显示器。

CD4511是一种在市场上很普遍的一种集成电路,主要用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,引脚排列如图4-1-2所示。

CD4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器,引脚排列如图4-1-1所示。

其中A、B、C、D为BCD 码输入,a为最低位。

LT为灯测试端,加高电平时,显示器正常显示,加低电平时,显示器一直显示数码“8”,各笔段都被点亮,以检查显示器是否有故障。

BI 为消隐功能端,低电平时使所有笔段均消隐,正常显示时,B1端应加高电平。

另外CD4511有拒绝伪码的特点,当输入数据越过十进制数9(1001)时,显示字形也自行消隐。

LE是锁存控制端,高电平时锁存,低电平时传输数据。

a~g是7 段输出,可驱动共阴LED数码管。

另外,CD4511显示数“6”时,a段消隐;显示数“9”时,d段消隐。

根据CD4511工作原理可得其真值表如图4-1-1所示。

[2][4]图4-1-1 CD4511真值表图4-1-2 CD4511引脚排列图2. 多谐振荡器的选择多谐振荡器是本电路中重要的元器件之一。

555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

本次课程设计我们选择则的多谐振荡器是NE555。

NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不相同。

图4-2 555工作原理图将NE555多谐振荡器与成音多谐振荡器连接起来,前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端,后一个振荡器的输出接到扬声器上。

这样,只有当前一个振荡器输出高电平时,才驱动后一个振荡器振荡,扬声器扬声器发声;而前一个振荡器输出低电平时,导致后面振荡器复位并停止振荡,此时扬声器无音频输出。

[5]3. 数码管的选择数码管种类繁多,在此就不逐个介绍。

前面所选核心原件CD4511是一个用于驱动共阴极LED(数码管)显示器的BCD 码—七段码译码器。

因此我们选择0.5寸共阴极数码管。

所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的,在应用中应接地。

0.5寸共阴极数码管各引脚及其工作原理如图4-3所示:[7]图4-3数码显示管的结构及工作原理4.2 总体电路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。

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为高位,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。

CD4511内部电路与Q1,R7,R8,D13,D14组成的控制电路可完成这一功能,当抢答键都未按下时,因为CD4511的BCD码输入端都有接地电阻(10K),所以BCD码的输入端为“0000”.则CD4511的输a,b,c,d,e,f均为高电平,g为低电平。

通过对0-9这10个数字的分析(见CD4511真值表)可以看到,只当数字为0时,才出现d为高电平而g为低度电平,这时Q1导通,D13,D14的阳极均为低电平,使CD4511的第5脚,即LE端为低电平“0”。

这种状态下,CD4511没有锁存而允许BCD码输入,在抢答准备阶段,主持人会按复位键数显为“0”态。

正是这种情况下,抢答开始。

当S1-S8任一键按下时,CD4511的输出端d为低电平或输出端g为高电平,这两种状态必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 七个输出锁存保持在LE为0时输入的BCD码之显示状态。

例如S1按下,数码管应显示1,此时仅e,f为高电平,而d为低电平。

此时三极管Q1的基极亦为低电平,集电极为高电平.经D13加至CD4511第5脚,即LE由0-1状态。

则在LE为“0”时输入给CD4511的第一个BCD码数据,被判定优先而锁存。

所以数码管显示对应S1送来的信号是1,S1之后的任一按键信号都不显示。

为了进行下一题的抢答,主持人顺先按下复位键S9,清除锁存器内的数值,数显先是熄灭一下,再复“0”显状态,此后若S5键第一个按下,这时应立即显“5”。

与此同时CD4511的输出端14脚g为高电平(10脚d为低电平,12脚b为低电平,Q1截止),并通过D14使CD4511的第4脚为高电平。

此时LE 呈“0”—“1”状态。

于是电路判定优先锁存。

后边来的其它按键信号被封住,可见电路“优先锁存”后,任何抢答键均失去作用。

[4]下面4-4是八路抢答器电路图,电路中元器件:555为多谐振荡器,555系列IC种类繁多,本次选用的是NE555。

D1~D18是型号为4148的二极管。

图4-4 总体电路原理图5 单元电路设计5.1 NE555接成音多谐振荡器构成的报警电路图5-1 NE555接成音多谐振荡器构成的报警电路抢答器报警电路由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,报警电路都能振荡发出讯响声。

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