八路抢答器实验报告--.docx

一、设计方案
随着科技的日新月异,促使人们开始学科学、学技术、学知识。抢答器是一个机关学校开展竞赛活动必不可少的设备,广泛应用于学校、教育部门、企事业工会组织、俱乐部等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答使用。八路数字抢答器电路包括抢答,编码,优先,锁存,数显,复位电路。抢答器优先编码电路由八个二极管实现数字的编码。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。经过布线、焊接、调试等工作的八路抢答器成形。
二、抢答器功能简介
八路抢答器的主要功能有如下三点:
1. 八个开关抢答,其相应的编码分别是1、2、3、4、5、6、7、8各用一个抢答按钮,按钮的编号与数码管显示一一对应。
2. 清零功能,当按下清零开关时,抢答电路复位,同时数码管显示0。
3. 抢答器具有锁存和显示的功能。抢答开始后,当按下其中一个抢答开关,该开关编号立即被锁存,并会在数码管上显示出对应的开关编号。
三、抢答器工作原理

电路如图所示,八个矩阵开关组成1—8路抢答器,
八个二极管组成数字编码器。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为高位,A为低位,即D、C、B、A分别代表BCD码8、4、2、1位)。
工作过程:当电路上电,主持人按下复位键,CD4511输入BCD码为“0000”,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”;以此类推,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”。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。
输入
输出
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
D
C
B
A
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
数字编码电路功能真值表
输出逻辑函数:

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:具有消隐和锁存控制、BCD—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。
(1)、CD4511的引脚图

其功能介绍如下:
1)A、B、C、D:为8421BCD码输入端,高电平有效。
2)a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效,可驱动共阴LED数码管。
3)(3脚):测试输入端。该端拥有最高级别权限,与其余所有输入端状态无关,只要=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”。这一功能主要用于测试目的,因此正常使用中应接高电平。
4)(4脚):消隐输入控制端。当=1,=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,不显示任何数字。
5)LE(5脚):锁定控制端。当=1,=1时,若该端LE=1,则加在A、B、C、D端的外部编码信息不再进入译码,所以CD4511的输出状态保持不变;当LE=0时,则A、B、C、D端的BCD码一经改变,译码器就立即输出新的译码值。
6)还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS。
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。同时,CD4511显示数“6”时,a段消隐;显示数“9”时,d段消隐,所以显示6、9这