CD4511八路数显抢答器
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。
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
八路抢答器(CD4511实现)
显示锁存要求:
显示0时,LE为低电平, 不锁存 显示1~8时,LE为高电平, 锁存 通过abcdefg输出反馈
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K9
GND
GND
a
1 0 1 1 0 1 0 1
b
1 1 1 1 1 0 0 1
c
1 1 0 1 1 1 1 1
d
1 0 1 1 0 1 1 0
e
1 0 1 0 0 0 1 0
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K8
K9
GND
R1~R6/10K
出现何种状况?
GND
• 1、4、7按下后,裁判键按下不能复位。
• 1、4、7的复位需要关断电源开关后约20秒 少于20秒重新开电源时,仍显示147
• 2、3、5、6、8、0正常
• Key2按下,显示2;按下reset未松开的瞬间 • 1为VD13正极对地的电压,2为VD14正极对地的电压
g
选手按键输入
VD1~VD12
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
R8
100k
VD13
VD14
VT1
K8K9Biblioteka GNDR1~R6/10K
基于CD4511的八路抢答器
基于CD4511的八路抢答器1、电路结构图:图一以下图二、图三为图一的放大图:图二图三本制作是一个简易实用的8路数字显示抢答器,图一为该抢答器的核心部分,包括抢答、编码、优先、锁存、数显及复位等电路。
所用的原件除集成电路CD4511,还有14只IN4148二极管,一只9014(NPN)三极管;15只电阻,9只按键开关,SB1~SB8为抢答键,SB9为复位键,LED 数码管为0.5英寸的共阴极数码管。
其中7只470欧姆的电阻为限流电阻;CD4511是一块含BCD——七段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路;CD4511的1、2、6、7脚为BCD码输入端,第9~15脚为显示输出端。
第3脚为测试端(LT),当LT为“0”时,输出全为"1"。
第4脚为消隐端(BI),当BI 为“0”时,输出全为“0”,显然此时还有可清除锁存器内的数值。
第5脚为锁存允许端(LE),当LE由“0”变到“1”时,a b c d e f g 七个输出端保持在LE为“0”时所加BCD码对应的数码显示状态。
第8脚接地,第16脚接电。
图四:CD4511图五:数码管的引脚图图六:9014的引脚图图七:二极管IN4148的管脚二:抢答器的讯响电路:图八:抢答器的讯响电路图九:555的管脚图其中R1=R2=10K,扬声器通过100uf的电容器接在555的3脚与地之间,4只二极管分别接CD4511的1 2 6 7 引脚。
任何抢答按键按下,讯响电路都能振荡发出讯响声。
只要整个电路元件良好,装备无误,本制作一般不必调试,当电路通电,按下任何一抢答按键不动,听到扬声器发出讯响声,把电源电压稍作调整(8v左右),使声音悦耳、音量适当即可。
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。
电子工艺实习报告(CD4511八路抢答器装配与调试)
电子工艺实习报告--CD4511八路抢答器装配与调试一、实习目的按照“自动化”本科专业教学计划安排,我们10届自动化专业两个班于本学期第九周进行了电子工艺实习。
电子工艺实习是自动化本专业的一个重要实践环节。
通过电子工艺实习,可以提高我们在电工、电子技术方面的实践技能和严谨的治学作风。
在电子工艺实习过程中,我们需要熟悉常用电子元件的类别、型号、规格、性能、使用范围及基本测试方法;熟悉电子产品的安装与焊接工艺;了解印刷电路板的设计和制作过程;掌握电子产品的基本装配工艺知识,熟悉电子产品的安装调试过程,锻炼装配电子产品最基本的技能。
二、实习地点电气与电子工程系实验中心三、实习时间第9周:2012年10月29日---2012年11月02日四、指导老师张晓杰、胡玥五、实习用仪器1.电烙铁:外热式电烙铁2.镊子、钳子等必备工具3.锡丝:熔点低,焊接牢固,焊点光亮美观4. 万用表、烙铁架5.CD4511八路数显抢答器套件、电路板、各种导线、各种元器件六、实习内容1、理论授课在实习第一天老师先是对我们进行授课,讲解印刷电路板的设计和制作流程,指定安装电子产品的基本工作原理、组装要求、焊接调试方法等。
(1)印刷电路板的设计和制作流程①使用Prtel 软件进行电路板设计②打印电路板③裁剪覆铜板④预处理覆铜板⑤转印电路板⑥腐蚀线路板⑦线路板钻孔⑧线路板预处理(2)手工制作单面或双面PCB 板的方法步骤PCB 板分单面板、双面板、多层板几种,在业余条件下只能实现单面和双面板印制板的制作。
制作通常要经过如下几个环节(3)手工焊接的常用工具①电烙铁电烙铁,是电子制作和电器维修必工具,主要用途是焊机元件及导线,按结构可分为内热式电烙铁和外热式电烙铁,按功能可分为焊接用电烙铁和吸锡用电烙铁,根据用途不同又分为大功率电烙铁和小功率电烙铁。
内热式的电烙铁体积较小,而且价格便宜。
一般电子制作都用20W-30W 的内热式电烙铁。
②烙铁架烙铁架是用来放置烙铁的架子,由一个底座加上一个安置烙铁的弹簧式套筒组成。
8路抢答器资料
八路数字显示抢答器,主要包括抢答、编码、优先锁存、数显、复位及音频振荡等电路。
抢答数显电路:J1~J8 八个按钮开关组成抢答键。
D1~D12 十二个二极管组成编码器,将抢答键按对应的BCD 码进行编码,并将所得的高电平加在CD4511 所对应的输入端。
CD4511 是一块含BCD —七段锁存/ 译码/ 驱动电路于一体的集成电路。
CD4511 的1、2、6、7 脚为BCD 码输入端,9~15 脚为显示输出端。
3 脚为测试端(LT),当L T 为“0 ”时,输出全为“1 ”。
4 脚为消隐端(B I ),当B I 为“0 ”时,输出全为“0 ”,因此此时可以清除锁存器内的数值,即可使用为复位端。
5 脚为锁存允许端(L E ),当L E 端由“0 ”→“1 ”时,a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 七个输出端保持在LE 为“0”时所加BCD 码对应的数码显示状态。
16、8 脚分别接电源正负极。
由CD4511 的引脚图可知,6 、2 、1 、7 脚分别代表BCD 码的8、4、2、1 位。
按下对应的键,即可得到0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000 八个一系列的BCD 码。
高电平加在CD4511 对应的输入端上,便可以由其内部电路译码为十进制数在数码管上显示出来。
优先锁存电路由两个二极管(D13、D14)、一个三极管(VT)、两个电阻及CD4511的锁存允许端(LE)完成。
在初始状态或复位后的状态时,CD4511 输入端都与一个电阻(10K)串联接地,所以此时BCD码输入端为“0000”,则CD4511 输出端a、b、c、d、e、f 均为高电平,g 为低电平,且数码显示为“0”。
而当d 为高电平,三极管(VT)导通及g 为低电平时,D13、D14 的正极均为低电平,使CD4511 的LE 端为低电平“0”,可见,此时没有锁存即允许BCD码输入。
而当任一抢答键按下时,由数码显示可知,CD4511 输出端d 输出为低电平或输出端g输出为高电平,两个状态必有一个存在或着都存在。
CD4511八路抢答器实验报告 -
...................................................................1.1课题研究的相关背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3课题研究的内容 (2)1.4抢答器目前存在的主要问题 (3).................................42.1 抢答器的系统功能简介 (4)2.2 抢答器的工作原理简介 (4)2.3 抢答器系统的需求分析 (5)2.4 抢答器的工作流程 (5)2.5 抢答器的工作过程 (6).............................7 3.1 抢答器设计中的数字编码电路 (7)3.2 抢答器设计中的译码/优先/锁存电路 (9)3.3 抢答器设计中的数码显示电路 (13)3.4 抢答器设计中的报警电路 (15).............................18 4.1 抢答器工作原理电路图 (18)4.2 抢答器实物电路图 (20)............................................21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智力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,复位及报警电路。
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。
经过布线、焊接、调试等工作的八路数字智能抢答器成形,更具有实用性。
CD4511 数码显示电路报警电路数字编码电路第1章绪论在这个竞争激烈的社会中,知识竞赛,评选优胜,选拔人材之类的活动愈加频繁。
CD4511八路数显抢答器
1、仪表工具:直流稳压电源、万用表、常用工具一套、电烙铁、烙铁架、镊子等。
2、八路数显抢答器套件
要求每人一套,并多准备几套备用。
3、元件清单
位号
名称
规格
数量
R1~R6
电阻器
10K
6
R7
电阻器
100K
1
R8
电阻器
1K
1
R9~R15
电阻器
470
7
D1~D17
二极管
1N4148
17
C1
电解电容器
电原理图
仿真图
100uF
1
S1~S9
轻触式按键
6×6×10mm
9
Q1
三极管
9013
1
IC1
集成电路
4511
1
IC座
16P
1
DS1
数码管
一位、红色
1
LS1
有源蜂鸣器
3.5~5.5V
1
X1
电源接线座
2P
1
PCB板
70×80mm
1
四、安全文明操作要求
1、严禁带电操作(不包括调试),保证人身安全。
2、工具摆放有序。
3、使用仪器、仪表时,应选用合适的量程,防止损坏仪器,仪表。
电路原:
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。S1~S8 为抢答键;S9 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。整个电路可以采用3.5-5.5V直流供电。
八路抢答器(CD4511)设计报告概要
目录一、课题设计任务及目标 (1)二、抢答器电路原理分析 (2)三、抢答器的电路设计 (5)四、课题设计体会 (7)课题设计任务及目标一、课题学习目标:掌握基本逻辑门电路的功能,了解常用组合逻辑点的功能,能对较复杂的组合逻辑电路进行分析,会用门电路进行门电路设计,实现相应的逻辑功能,用组合逻辑集成电路实现较复杂的逻辑功能。
二、课题任务: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,同时蜂鸣器发出报警声响提示。
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。
4. 参赛选手进行抢答时,若抢答有效,显示器上则显示选手的编号,并保持到主持人将抢答器系统复位时为止。
三、总体方案设计与论证1.接通电源后,主持人按动“复位”键,抢答器处于静止状态,编号显示器和指示灯亮,抢答器处于等候状态,此时就可以进行抢答。
2.抢答器完成,优先判断抢答的组号,并将编号进行锁存,然后通过译码器将编号显示在七段数码管上,并且蜂鸣器提示。
3.当一轮抢答结束后,禁止第二次抢答。
4.如果再次抢答必须由主持人操作“复位”键,待抢答器复位后即可进行抢答。
抢答器的电路设计通过对电路的功能分析,考虑成本与节约时间上,本次实验电路不采用PCB ,而采用人工开进行焊接,做出了实物电路板进行实验调试。
一、抢答器原理图a b c d eg f LT B I L E D A C B抢答器电路原理分析一、抢答器原理图一、抢答器原理图二、电路设计方案和原理说明⒈抢答器电路设计(1)抢答电路的功能有两个:一是能分辨出选手按键的先后,并锁存优先抢答者的编号,供译码显示译码电路用;二是要使其它选手按键操作无效。
(2)选用CD4511、二极管等元件组成抢答电路。
(3)抢答电路工作原理:电路完成了基本的抢答功能,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。
关于CD4511八路抢答器的设计与实现
关于CD4511八路抢答器的设计与实现本文介绍了以CD4511为核心器件的八路抢答器。
该八路抢答器由优先编码电路、锁存电路、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出。
通过布线、焊接、调试等环节形成抢答器。
标签:编码器;译码器;显示器一、引言抢答器的应用较为普遍,广泛的应用于各种知识竞赛与文体活动中。
通过抢答器能够准确直观的判断出优先抢答到题目选手的编号。
目前市面上的抢答器与传统的抢答器相比,精度与功能都提高了很多,但是还不能够满足高精度抢答竞赛的要求。
本文基于CD4511设计的抢答器,其优点为复位清零功能、消隐功能、锁存功能等。
二、抢答器的设计与实现功能要求(1)抢答器可以供8个抢答人使用,分别用8个常开开关(SB1-SB8)来控制。
抢答人各持一个开关,通过闭合开关的方式来进行抢答。
(2)编码功能。
8个常开开关(SB1-SB8)和12个二级管(VD1-VD12)组成编码电路,分辨优先抢答者的编号。
(3)锁存功能。
第一个抢答人抢答成功后,其他7位选手的抢答将无效。
(4)显示功能。
通过显示器显示出抢答成功人的编号。
(5)消隐功能。
主持人按键清零复位后,可以进行下一轮抢答。
三、抢答器电路的组成及原理(一)抢答器电路的组成编码电路由8个常开开关(SB1-SB8)和12个开关二极管(VD1-VD12)组成;译码电路采用了5V的CD4511BD显示译码块;显示电路由7个300欧电阻与一个共阴极数码管构成;消隐电路由VCC-R4-SB9-地组成;锁存电路。
(二)各电路原理1.编码电路的工作原理编码电路中,每一个开关对应一位抢答人,VD1-VD12的输出送入译码器(4511)的DA、DB、DC、DD端形成四位二进制代码。
当SB1按下,VD1导通,形成电路通路:VCCSB1-VD1-R1-地,这时在VD1的负极得到高电平送入到4511的DA端形成代码为“1”,其他开关断开,这时在VD2-12的负极得到低电平送入到4511的DB、DC、DD端D形成代码为“0”,此时4511的输入代码为0001。
八路数显抢答器的安装
S3
D3 4148
D4 4148
S4
D5 4148
D6 4148
S5
D7 4148
D8 4148
S6
D9 4148
D10 4148
R2 10k
R3 10k
C1
C2
103
104
C4
47uF/16V
U1
R4 10K
7 1 2 6
A B C D
3 4 5
LT BI LE
4511
a b c d e f g
电子技术基础与技能
八路数显抢答器的安装
本次实训安装一款采用CD4511数字集成电路制成的数字显示八 路抢答器,它利用数字集成电路的锁存特性,实现优先抢答和 数字显示功能。
电路原理分析 该电路可同时进行八路优先抢答。按键按下后,电路有蜂鸣声
,同时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。 整个电路包括抢答、编码、优先、锁存、数显及复位电路,S1 ~S8为抢答键,S9为复位键。555定时器及外围电路组成抢答 器讯响电路。
八路数显抢答器实物元件面
八路数显抢答器实物焊面
S1
D1 4148
R1
10k
S2
D2 4148
4148 D15 4148 D16 4148 D17 4148 D18
VCC R16 10k
R17 10k
U2
4
RST
OUT
3
2 5
TRIG C
555
C3 100uF/16V
D13
4128 D14
4128
R8 100k R7
八路抢答器课程设计cd4511
八路抢答器课程设计cd4511一、教学目标本课程的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握八路抢答器的基本原理、工作方式以及相关的电路知识。
2.技能目标:学生能够熟练使用八路抢答器,进行相关的实验操作,并能够分析实验结果。
3.情感态度价值观目标:通过本课程的学习,学生能够培养对科学实验的兴趣,提高科学探究的能力,增强团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.八路抢答器的基本原理:介绍八路抢答器的工作原理,包括电路结构、工作方式等。
2.八路抢答器的使用方法:详细讲解如何使用八路抢答器进行实验操作,包括接线方式、操作步骤等。
3.八路抢答器的实验操作:进行相关的实验操作,让学生亲手实践,加深对理论知识的理解。
4.实验结果的分析:对实验结果进行分析,让学生学会如何通过实验数据来验证理论知识。
三、教学方法本课程的教学方法包括以下几种:1.讲授法:教师通过讲解相关理论知识,让学生掌握八路抢答器的基本原理。
2.实验法:学生亲自动手进行实验操作,加深对理论知识的理解。
3.讨论法:学生分组讨论实验结果,共同分析问题,培养团队合作意识。
4.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会将理论知识应用到实际问题中。
四、教学资源本课程的教学资源包括以下几种:1.教材:提供相关理论知识的讲解,为学生提供学习参考。
2.实验设备:包括八路抢答器、实验仪器等,为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料:通过视频、图片等形式,为学生提供丰富的学习资源。
4.参考书:提供更深入的理论知识,为学生拓展视野。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的作业,评估学生对知识的掌握程度和应用能力。
3.考试:进行期中和期末考试,全面评估学生对课程知识的掌握情况。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
八路数显抢答器
1课程设计目的了解CD4511八路数显抢答器的结构组成和工作原理,初步掌握八路智能抢答器的调整及测试方法,提高实践动手能力和思考问题的能力。
巩固以前学习的理论知识,建立逻辑数字电路的理论和实践的结合,了解八路智能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响。
2课程设计的任务与要求2.1 课程设计的任务设计出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的八路数显抢答器。
2.2课程设计的要求(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S0 ~ S7表示。
(2)设置一个系统清除和抢答控制开关S2,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,扬声器发出声响提示,并在数码管上显示选手号码。
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。
3设计方案与论证3.1方案原理:在选手抢答前,“清除/起始”开关S使基本RS触发器输出端Q为0,使集成8线-3线优先编码器禁止;当主持人按下“清除/起始”开关S时,基本RS触发器输出端Q为1,与优先扩展输出端Yex共同作用,使集成8线-3线优先编码器选通输入端ST为0,允许编码,等待数据输入。
此时优先按动序号的组号立即通过编码器按BCD421码输出,经RS锁存器74LS279将该数码锁存到LED显示器上。
与此同时,Yex(引脚为14)由1翻转为0,与非门G1输出为1,选通输入端ST为1,编码器被禁止。
此外,在Yex由1翻转为0时,还驱动报警电路工作,发出声音。
图3-1电路仿真图3.2方案比较在上方案中,它有自身的优点,即基本RS触发器又相当一锁存器(74LS279),它可以对主持人的指令进行进一步的锁存,这样就可以增强它的抗干扰能力,但其线路过于复杂,另外此次实验所用的电路板对电路设计的大小要求很高,而且在布局和焊接上要越精练越好,所以它不是首选方案。
4511八路抢答器的组装与调试实训方案
4511八路抢答器的组装与调试实训任务设计方案
3、培养学生独立分析问题解决问题的能力;
4、培养学生的团队协作和吃苦耐劳精神;
5、培养学生爱岗敬业,具有高度的责任心和良好的职业素养;
6、培养学生良好的环保意识、质量意识、安全意识。
实训设备和场地
【场地】
电子技能理实一体教室。
一体化教室具有必备的教学设备、仪器、仪表、工具、电源等设备设施。
【设备和材料】
亚龙YL-135型电子工艺实训台(如图1所示)、示波器、万用表、毫伏表、信号发生器、稳压电源、4511八路抢答器套件、焊接工具和焊料等。
还有供学生和老师查阅的相关教学资料和教学资源库。
亚龙YL-135型电子工艺实训台大体有电源台、实训元件盒、个人PC和仪器组等构成。
电源台由两路相互独立、对称的实验电源和仪表组组成,可同时满足2-3人在同一实验台上完成不同的实验内容,方便实训考核。
装置采用单相电源供电,配有带漏电保护的空气开关,使用安全。
实训台是进行《电子技术基础与技能》、《电子产品组装》等课程的教学和实验实训设备,不仅可以进行电子技术模拟与数字电路模块的教学与实验实训,还可以满足电子实训,如电子元件识别与检测、电路板焊接、电子产品装配、电子产品调试、PCB板图的设计等实训项目。
图1 亚龙YL-135型电子工艺实训台
实训指导教师师生比要求为1:15,其中一名主讲教师,两名辅助教师。
八路抢答器答辩
latch enable (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,cd4511输出被保持在LE=0时的数 值。 blanking (/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。 Lamp test (/LT) : 当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正 常。
本次电子课程设计实习将理论与实践有机地结合,既考 查了同学对理论知识的掌握程度,由反映了实际动手能 力,更主要的是考查了同学对知识的综合运用以及创新 设计思维能力,为今后的发展提供了一次良好的环境。 针对课设题目八路抢答器,一开始还没有头绪,不 会运用所学知识进行有效设计,但通过上网查阅各种类 似的设计,去图书馆翻阅相关设计书籍,查阅所提供的 芯片功能,确定基本设计方案,又通过仿真验证试验方 案的可实行性,虽说比较烦杂但却对设计一个电路有了 基本的经验。
PCB图
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A1/A2/A3/A4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。
A1-A4: 8421B出端,输出为高电平1有效。
真值表
本器材可供八位(及以下)选手参加 抢答。当主持人按下复位开关是即为开 始抢答,最先按下开关的选手数码管将 显示其序号,并且蜂鸣器会发出响声, 而后按的选手蜂鸣器会响但是数码管不 显示其序号。如需进行下一次抢答则主 持人按下复位开关,数码管显示“0”即 可。
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电源接线座
红色数码管 配3节7号干电池 FR4
78mm X80mm
1
作品展示
各模块布局
元件线路连接
CN4511
C OM
原理:译码显示电路主要有由共阴极七段数码管和CD45 11构成,数码管a,b,c,d,e,f,g为七段输出,R10~R16是限 流电阻,初始状态下,CD4511驱动LED数码管显示 0当按下相应的按钮K1~K8时,经CD4511芯片内部译 码后,数码管将显示相应的数字。
8
U1
7
R9 2K
R8 10 0
Q1
90 14
CD4511是CMOSBCD锁存/7段译码/驱动器,是一个用 于驱动共阴极LED显示器BCD码——七段码译码器,特点: 具有BCD转换,消隐和锁存控制,七段译码及驱动功能 的CMOS电路能提供较大的电流,可直接驱动LED显示器。
/LT 3脚为灯测试端,加高电平,显示器正常 显示,加低电平,显示器一直显示数码“8”
CN4511
C OM
原理:译码显示电路主要有由共阴极七段数码管和CD45 11构成,数码管a,b,c,d,e,f,g为七段输出,R10~R16是限 流电阻,初始状态下,CD4511驱动LED数码管显示 0当按下相应的按钮K1~K8时,经CD4511芯片内部译 码后,数码管将显示相应的数字。
8
VCC U1 7 1 2 6 3 4 5 8 A B C D LI BI LF GND Vcc A B C D E F G 16 13 12 11 10 9 15 14 R10_16 470 1 2 3 4 5 6 7 DS? LE D8 DPY a a b c f b g d e e c d f dp g
内 容 摘 要
•
当今越来越多的电子产 品出现在人们的日常生活中, 例如企业、学校及电视台等 单位经常举办各类竞赛,抢 答器则是必要设备。抢答器 作为一种工具,已经广泛应 用于各类智力和知识竞赛场 合。本设计以 CD451 集成电 路为基本框架,从实际应用 出发,利用相关电路电子的 知识,设计具有数字显示、 声音报警、编码译码等功能 的八路数显抢答器。该系统 方案简洁实用,且成本低廉, 可广泛应用于各类竞赛场 合。。
设置一个系统清 除S0,在这里首 先通过管脚分配 把开关K0分配到 相应一个拨动开 关,这个就是开 关SW0。该开关 联系到一个相应 的线路,这个线 路通过与非门连 接其他信号,从 而达到清零的功 能。
抢答器具有锁存 与显示功能,即 数码管上现实的 数字,锁存相应 的编号,并在优 先按下按钮的编 号一直保持到复 位键复位为止。 CD4511具有所 存功能,当前一 个按钮按下去之 后,其他的按钮 按下都不会有反 映。
序号
名称
标号
型号或参数
数量
备注
1 2
电阻 电阻
R1~R6 R7
10KΩ、1/4W 100KΩ、1/4W
6 1
碳膜电阻 碳膜电阻
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
电阻 电阻 电解电容 二极管 晶体管 集成电路 IC座 接线座 轻触按键 有源蜂鸣器 数码管 电池盒 PCB
Thank You !
LOGO
CD4511八路数显抢答器
班级:通信1303班 组长:冯今 成员:杨振 余奕晨 周长 王炫
指导老师:张清勇 老师
抢答器
在竞赛、文体娱乐活动(抢答活动)中,能 准确、公正、直观地判断出抢答者的机器。 通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示 显示等手段指示出第一抢答者。 抢答器有四路,八路,十路等等
D6 K3 SW-PB D5
7 1 2 6
K4 SW-PB
D7
D8 K5 D9 SW-PB D11 K6 SW-PB D10
K7 SW-PB
D14
D13 K8 D12 SW-PB
VCC U1 7 1 2 6 3 4 5 8 A B C D LI BI LF GND Vcc A B C D E F G 16 13 12 11 10 9 15 14 R10_16 470 1 2 3 4 5 6 7 DS? LE D8 DPY a a b c f b g d e e c d f dp g
原理:用二极管D15, D16和Q9014构成锁存触 发通道,只要1~8中任一 数字都会使锁存端出现 高电平,数字被锁存, 所以只要一人抢在前, 后面按下的人都不起作 用。按下K9时,芯片 CD4511的4脚显示低电平 ,使数码管所有笔段均 消隐,当松开按钮K9时 ,4脚显示高电平,数码 管正常工10 K 10 K 10 K 10 K +6 V R6 10 K
7 1 2 6 3 4 5 8
A V cc B A C B D C LI D BI E LF F G ND G C N4 5 1 1 D16
16 13 12 11 10 9 15 14
K9 SW -P B C2 10 4p R7 10 K D15
电源电路
D1 R1 2K C1 10 4p D2 LE D 1N40 01
D C6 -9 V
原理:DC6~9VD电压经二极管整流,和电容滤波后,指示 灯亮,电源电路能够为下面的电路提供电压
VCC K1 SW-PB D3
K2 SW-PB
D4
原理:按键电路主要 有8个按键和12个二 极管构成,当按下按 钮后相应的二极管导 通,将电压送往 CD4511芯片。
R8 R9~R15 C1 D1~D18 Q1 IC1
1KΩ、1/4W 470Ω、1/4W 100μF/16V 1N4148 9013 SD4511 DIP-16
1 7 1 18 1 1 1 1 9 1 1 1
碳膜电阻 碳膜电阻
晶体管
X1 S1~S9 LS1 DS1 G
2P 6x6 3.5V~5.5V 5611AS
功能
抢答器同时供8个人选择分别用8个人使用, 按钮K0 ~ K7表示。
设置一个系统清除和抢答控制开关K,该开关由主持人控制。
抢答器有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号, 并在具优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。
/BI 4脚为消隐功能端,低电平时使用所有 笔段都消隐,正常显示时,BI端应加高电平, 当输入的数据越过十进制数时,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是七段输出,可驱动共阴LED数码管。另外,CD4511显示数“6” 时,a段消隐,显示数字“9”,d段消隐,两个数字字形不太美观。
CD4511八路数显抢答器原理图
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,数码管一 直显示数码为“8”,各段都被点亮,以检查数码 管是否有故障。“LT”为高电平时,数码管正常显 示。引脚4(BI)为消隐端,BI为“0”时输出全 为零, 引脚5(LE/STROBE)为锁存允许端, 当LE 由“0”变为“1”时,输出端保持 LE/STROBE 为0时的显示状态。16 脚为电源 正,8 脚为电源负。
下一个人按下按抢答器具有定时抢答功能,当前一个人按下 按钮之后,按钮没有反映。
抢答器供8个人使用, 分别用8个按钮K1 ~ K8表示。这个功能 只需要通过管脚分 配把按钮分配到实 验版上的拨动开SW1 到SW8关,让每个人 拨动开关后产生相 应的信号就可以了。 不同的选手拨动按 钮发出信号通过 CD4511芯片,编码 后输出信号进行下 一步的译码和锁 存。