简单易制的四路抢答器

时间:2015-01-07 11:41 | 来源:金桥电子网 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:一、设计 1.设计要求 用组合逻辑器件CD4511构成四路抢答器。 CD4511实现优先抢答的锁存、译码输出驱动显示先抢答者的号码,同时四路抢答器发出响声;主持人通过复位按钮清除LED数码


一、设计
  
  1.设计要求
  
  用组合逻辑器件CD4511构成四路抢答器。

 

  CD4511实现优先抢答的锁存、译码输出驱动显示先抢答者的号码,同时四路抢答器发出响声;主持人通过“复位”按钮清除LED数码管的显示和停止响声。

  CD4511是具有锁存功能的BCD码4-7线译码/马区动器。CD4511能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a~g),驱动共阴极LED数码管。它是16脚双列直插式的集成器件,引脚排列如下图所示。其各引脚功能如下:  

  ●UDD、USS分别是正、负端,范围是3~18V。

  ●A、B、C、D是8421BCD码输入端oA是低位,D是高位。

  ●a~g是七段译码输出,高有效。

  ●LT的反是灯测试端。当LT的反=0时,无论其他输入端状态如何,此时a~g全为1,LED所有段全亮。可利用此来检查数码管的好坏。

  ●Bl是消隐控制端。当Bl的反=0,且LT的反=1时,a~g全为0,数码管不亮。

  ●LE是锁存控制端。当LE=0时选通,LE=1时锁存。

CD4511引脚排列图

 

  2.电路组成
  
  设计的电路组成框图如下图所示。

  抢答前,主持人按下“复位”R按钮后,RS的Q输出端输出低电平,CD4511处于消隐工作状态,LED数码管不显示,多谐不产生振荡,蜂鸣器不响。开始抢答时,第一个抢答者按下按钮后,输入的高电平经电路编成对应的8421BCD码,输入到CD4511中。与此同时,RS触发器的S输入端输入高电平后,其Q输出端变为高电平,CD4511处于锁存工作状态,将此时CD4511输入对应的译码输出锁存起来,使数码管保持显示第一个抢答者的号码,同时多谐振荡器开始产生振荡,蜂鸣器发出响声。

四路抢答器电路原理图

  3.各单元电路设计
  
  各单元设计电路如下图所示。其中C3和R6组成上电复位电路。上电后的时刻,CD4001的⑥脚瞬时输入高电平,④脚输出低电平,使LED数码管不亮,多谐振荡器停止振荡,蜂鸣器不响。无抢答输入时,集成器件CD4001的A、B、C输入端分别通过R4、R3、R1接“地”(低电平)。

  4-3线编码电路的功能是将四路抢答输入信号分别编成对应的BCD码。由于电路工作速度很快,几乎不会出现多人同时刻抢答情况,多人同时刻抢答的结果也无效。所以将多人同时刻抢答输入信号看成任意项。抢答输入为高电平,用“1”表示;无抢答输入为低电平,用“0”表示。4-3线编码器真值表如下表所示(其中高位D恒为0)。

四路抢答器

  用卡诺图化简输出a、b、c、d与输入A、B、C、D的逻辑函数表达式为:

  a=A+C,b=B+C,c=D,d=0根据化简后逻辑函数表达式,用D1和D2分别实现a=A+C和b=B+C。

  用的集成或CD4001构成RS触发器。其①脚为S输入端,⑥脚为R输入端。用二极管D3、D4、D5、D6和R5组成4输入电路,实现S=A+B+C+D。用集成555定时器构成多谐振荡器。采用蜂鸣器作为发音器件。CD4511译码输出经220~330Ω的限流后加到LED数码管各相应的阳极。

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(责任编辑:JQDZW)
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