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1、成绩徐州工程学院电子电路设计报告设计名称八路数码显示抢答器的设计学院信电工程学院专业电子信息科学与技术班级学生姓名学号目录1设计要求与内容12设计原理与电路图22.1电路总体设计及原理图22.1.1原理图32.1.2抢答器的工作原理32.2电路各模块工作原理42.2.1抢答器设计中的数字编码电路42.2.2抢答器设计中的译码/优先/锁存电路62.2.3抢答器设计中的数码显示电路92.2.4抢答器设计中的报警电路93安装与调试104总结124.1参考文献125附录131设计要求与内容—、设计内容1、设计一个能正常工作的八路数码显示抢答器，其功能要求如下：（1）抢答器同吋供8名选
2、手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1〜S8表示抢答键。（2）设置一个系统复位按钮S9,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，同时扬声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。2、完成产品的安装与调试3、完成设计报告二、设计要求1、熟悉八路数码显示抢答器的基木工作原理2、拿握常用元器件分类命名型号规格参数表达方法、常用元器件识别及测量方法、元器件安装使用方法以及元器件检测与筛选方法3、掌握实现抢答、编码、优先、锁存、数显、复位及讯响电路的基木原理与方法4、掌
3、握555定时、CD4511及数码管的原理及应用方法5、常握手工焊接的基木技能，以及常用仪器设备的正确使用方法，学会简单电路的调试方法。2设计原理与电路图2.1电路总体设计及原理图2.1.1原理图通过对电路的一些功能需求分析，我们运用了Protel99SE软件对电路图进行了设计，将抢答器工作原理电路图设计出來，如图所示：IICM414：B4141D64M：W4MZCC4148DIO4141Dll4MXDI：414ZAacDEFoE6刃LoqSRsssssssAacD庆bumsL吒S$J亍AIS4■竺1MAA♦0士一一.2.1.2抢答器的工作原理抢答器讯响电路出NE555接成音多
4、谐振荡器，其中R16=R17=10K,扬声器通过100UF的电容器接在NE555IC的3脚与地（GND）之间°Cl=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,
5、4,2,1位）。设S8键按下，高屯平加到CD4511的6脚，而2,1,7脚保持低电平，此时CD4511输入BCD码这“10005又如设S5键按下，此吋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。曲于抢答器都是多路即须满足多位抢答者抢答要求，这就冇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QI,R7,R8,D13,
6、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码输入端都有接地屯阻（10K）,所以BCD码的输入端为“0000：则CD4511的输出端a,b,c,d,e,f均为高电T，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端为低屯平”（T.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态.正是这种情况下，抢答开始•当S1・S8任一键按下时,CD4511的输
7、出端＜1为低电平或输出端g为高屯平,这两种状态必冇一个存在或都存在，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为高屯平，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PF寸输入给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
