信息工程--八路抢答器设计(编辑修改稿)

信息工程--八路抢答器设计(编辑修改稿)内容摘要：

直显示为 0。 图 复位电路 二、防作弊原理 主持人在按下 S10 按键后， CD4511LE 引脚为低电平 0， CD4511 没有处于锁存状态显示字符取决于 ABCD 输入端，此刻并没有喊开始，所以 ABCD 输入端的值全部应为 0， CD4511 的输出端 ABCDEFG 应为 1111110，而 LED 数码管显示为 0，如果有人在此之前按下抢答键 CD4511 的输入端 ABCD 的值不全为 0，输出端 ABCDEFG 也输出与输入相对应的值，通过 LED 数码管显示出抢答器的抢答号，而且还通过CD4086 与非门后到达 CD4511 的 LE 引脚锁存该按键号，找出作弊的比赛者。 因此，有效的防止有人作弊。 三、 锁存原理 表 24 锁存原理 键号 键号编码 CD4511 输入端 CD4086 输入端 13 LE LED 天津轻工职业技术学院 2020级毕业设计（论文） 12 当主持人喊开始后最先按下抢答键的键号会在 LED 数码管上显示出来，其它键再按下去也不起作用。 某一个按键被按下后首先编码电路对其进行编码并输出到 CD4511 的 ABCD 端，由于 CD4511 本身具有译码，驱动功能，输出端 ABCDEFG 则根据 ABCD 的输入值输出对应的数值在 LED 数码管上显示出来。 同时， CD4511 是输出端 ABCDEFG 是值也送到了 CD4086 与非门的输入端上，经与非门输出端高电平 1送到 CD4511 锁存引脚 LE，由于 CD4511 的 LE 为锁存引脚，为低电平 0时，无效。 为高电平 1 时，处于锁存状态。 此 LE为 高电平 1 时处于锁存状态，输出的值被固定与输入端 ABCD 的输入没有关系即比赛者再按下抢答键进行抢答均不起作用。 主持人喊开始后，若首先按下的键为 SB6 时，当 SB6 被按下时，编码电路首先对其进行编码 0110，再送到 CD4511 的输入端 ABCD 经 CD4511 本身具有的译码，驱动功能，输出端 ABCDEFG 为 0011111 则数码管上显示字符 6，同时输出端 AB是值 00送到 CD4086 的 10， 9引脚， CDEF 的值 1111 送到 5， 4， 3， 2 引脚， G 值经过 VT1 的反向后变为 0送到 11， 12 引脚，此时 CD4086 输入端的值为 11110000，与非后输 出高电平 1 并送到 CD4511 的锁存引脚 LE， CD4511 是 LE只要一为高电平 1，立刻处于锁存状态，输入端 ABCD 输入的值都为无效，即再按抢答键不起作用。 只有 主D C B A G F E D C B A 112 2 3 4 5 9 10 SB10 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 SB1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 SB2 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 2 SB3 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3 SB4 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 4 SB5 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 5 SB6 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 6 SB7 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 7 SB8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 8 SB9 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 9 天津轻工职业技术学院 2020级毕业设计（论文） 13 持人按下 “ 复位 ” 按钮强行使 CD4511 锁存脚 置零， CD4511 锁存解除， 才能 开 始下一论抢答。 依此原理可得表 2— 4。 声音提示电路及选择及工作过程 一、 声音提示电路的选择 声音提示是为了更好的提示抢答人员是否还有抢答的机会而设置的电路。 方案一：选用扬声器发声，必须有功率放大集成电路进行信号放大，如功放块 LM386发出声音，其电路连接复杂，扬声器功耗大，需要的元器件较多。 方案二：选用蜂鸣器 使用蜂鸣器不需要驱动电路，只需一个控制开关，就可以实现声音提示功能电路连接图如 所示。 经比较，基于连接简单，费用低可以实现同样的功能，考虑选择第二种方案作为本设计的声音提示电路。 图 声音提示电路 声音提示是协同显示字符工作的，支持人按下复位键时，数码管显示 0字符，报警电路不工作，没有声音，只有有抢答键被按下时，数码管显示相应的键号，报警电路工作有声音。 二 、工作过程 当有选手抢答成功后，数码管显示该选手号码，同时 CD4086 的输出端为高电平 1，使 CD4511 处于锁存状态因 VT2 的基极是接应 CD4086 的输出端上的，所以VT2 基极电压升高（ =）使 VT2 导通，蜂鸣器负极接地，正极接 VCC，蜂鸣器工作发出声音，在主持人没有按下复位键一直工作。 天津轻工职业技术学院 2020级毕业设计（论文） 14 第三章 集成块功能及电路图 CD4068 8 输入与非门 /与门 电路中采用了两块 CMOS 数字集成电路， CD4511 将 BCD 编码、七段锁存、译码、驱动功能集于一身，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，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，可直接驱动 LED 显示器。 CD4068 是八输入的与非门 /与门数字基成电路。 基本描述 高输出源电流可达 25mA，输入所存提供 BCD码存储功能、灯测试和消隐功能，BCD 码 1001 时，七段译码输出消隐 100%测试的静态电压规定可到 20V,VDD=18V 最大输入电流 1uA（整个温度范围） TA=25C 时输入漏电流最大为 100mA。 显示译码器 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，特点如下： 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，可直接驱动 LED 显示器。 其引脚功能介绍如下： BI： 4脚是消隐输入控制端，当 BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。 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。 LE：锁定控制端，当 LE=0 时，允许译码输出。 LE=1 时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在 LE=0 时的数值。 A A A A为 8421BCD 码输入端 .。 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g：为译码输出端，输出为高电平 1 有效。 CD4511 的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。 天津轻工职业技术学院 2020级毕业设计（论文） 15 CD4511 的引脚 CD4511 具有锁存、译码、消隐功能，通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。 其引脚图如 所示。 图 CD4511引脚 各引脚的名称：其中 6分别表示 A、 B、 C、 D； 3分别表示 LE、BI、 LT； 1 1 1 1 14分别表示 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g。 左边的引脚表示输入，右边表示输出，还有两个引脚 16分别表示的是 VDD、 VSS。 CD4511的工作原理 CD4511的如表 31。 表 31 工作真值表 输 入 输 出 LE BI LI D C B A a b c d e f g 显示 X X 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 8 X 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 消隐 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 1。