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信息工程--八路搶答器設(shè)計-文庫吧資料

2025-05-22 16:20本頁面
  

【正文】 作輸出級,通常用以驅(qū)動LED。 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g:為譯碼輸出端,輸出為高電平 1 有效。 LE=1 時譯碼器是鎖定保持狀態(tài),譯碼器輸出被保持在 LE=0 時的數(shù)值。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。 其引腳功能介紹如下: BI: 4腳是消隱輸入控制端,當(dāng) BI=0 時,不管其它輸入端狀態(tài)如何,七段數(shù)碼管均處于熄滅(消隱)狀態(tài),不顯示數(shù)字。 基本描述 高輸出源電流可達 25mA,輸入所存提供 BCD碼存儲功能、燈測試和消隱功能,BCD 碼 1001 時,七段譯碼輸出消隱 100%測試的靜態(tài)電壓規(guī)定可到 20V,VDD=18V 最大輸入電流 1uA(整個溫度范圍) TA=25C 時輸入漏電流最大為 100mA。 天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020級畢業(yè)設(shè)計(論文) 14 第三章 集成塊功能及電路圖 CD4068 8 輸入與非門 /與門 電路中采用了兩塊 CMOS 數(shù)字集成電路, CD4511 將 BCD 編碼、七段鎖存、譯碼、驅(qū)動功能集于一身,一個用于驅(qū)動共陰極 LED (數(shù)碼管)顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器,具有 BCD 轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的 CMOS 電路能提供較大的拉電流,可直接驅(qū)動 LED 顯示器。 圖 聲音提示電路 聲音提示是協(xié)同顯示字符工作的,支持人按下復(fù)位鍵時,數(shù)碼管顯示 0字符,報警電路不工作,沒有聲音,只有有搶答鍵被按下時,數(shù)碼管顯示相應(yīng)的鍵號,報警電路工作有聲音。 方案二:選用蜂鳴器 使用蜂鳴器不需要驅(qū)動電路,只需一個控制開關(guān),就可以實現(xiàn)聲音提示功能電路連接圖如 所示。 聲音提示電路及選擇及工作過程 一、 聲音提示電路的選擇 聲音提示是為了更好的提示搶答人員是否還有搶答的機會而設(shè)置的電路。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 天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020級畢業(yè)設(shè)計(論文) 13 持人按下 “ 復(fù)位 ” 按鈕強行使 CD4511 鎖存腳 置零, CD4511 鎖存解除, 才能 開 始下一論搶答。此 LE為 高電平 1 時處于鎖存狀態(tài),輸出的值被固定與輸入端 ABCD 的輸入沒有關(guān)系即比賽者再按下?lián)尨疰I進行搶答均不起作用。同時, CD4511 是輸出端 ABCDEFG 是值也送到了 CD4086 與非門的輸入端上,經(jīng)與非門輸出端高電平 1送到 CD4511 鎖存引腳 LE,由于 CD4511 的 LE 為鎖存引腳,為低電平 0時,無效。 三、 鎖存原理 表 24 鎖存原理 鍵號 鍵號編碼 CD4511 輸入端 CD4086 輸入端 13 LE LED 天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020級畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 當(dāng)主持人喊開始后最先按下?lián)尨疰I的鍵號會在 LED 數(shù)碼管上顯示出來,其它鍵再按下去也不起作用。 圖 復(fù)位電路 二、防作弊原理 主持人在按下 S10 按鍵后, CD4511LE 引腳為低電平 0, CD4511 沒有處于鎖存狀態(tài)顯示字符取決于 ABCD 輸入端,此刻并沒有喊開始,所以 ABCD 輸入端的值全部應(yīng)為 0, CD4511 的輸出端 ABCDEFG 應(yīng)為 1111110,而 LED 數(shù)碼管顯示為 0,如果有人在此之前按下?lián)尨疰I CD4511 的輸入端 ABCD 的值不全為 0,輸出端 ABCDEFG 也輸出與輸入相對應(yīng)的值,通過 LED 數(shù)碼管顯示出搶答器的搶答號,而且還通過CD4086 與非門后到達 CD4511 的 LE 引腳鎖存該按鍵號,找出作弊的比賽者。 復(fù)位、防作弊、鎖存原理 一、復(fù)位原理 天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020級畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 電路原理圖如 2— 10 所示 S10 為復(fù)位鍵,一般主持人在喊開始搶答前按下,當(dāng) S10 被按下時, CD4511LE 腳為低電平 0, CD4511 沒有處于鎖存狀態(tài),顯示字符有 ABCD 輸入端決定,主持人此時并沒有喊開始所以任何人不能進行搶答, ABCD 輸入端的值全 部為 0, CD4511 的七段輸出引腳 ABCDEFG 應(yīng)該為 1111110 則 LED 數(shù)碼管顯示字符 0,用 CD4511 輸出 ABCDEF 分別接 CD4086 與非門的 10, 9, 5, 4, 3,2引腳 CD4511 輸出端 G 經(jīng) VT1 反向后變?yōu)楦唠娖?1連接 CD4086 的 11, 12, 13 引腳。 分析 CD4511 各引腳功能知 5 腳 LE 為鎖存控制腳, LE 腳為 0時, ABCD 輸入端決定顯示字 符, LE 腳為 1 時,鎖存顯示的字符此時控制 LE 腳的高低電平必須接外圍電路,電路如圖 所示。 CD4511BCD 七段鎖存,譯碼,驅(qū)動器是將鎖存器,譯碼器。 (二 ) 選用鎖存 /譯碼 /驅(qū)動器集成于一體的集成電路,可以簡化外圍電路,工作更加穩(wěn)定。數(shù)碼管字型碼見表 2— 3。共陰極數(shù)碼管,數(shù)據(jù)為 0 表示對應(yīng)字段暗,數(shù)據(jù)為 1表示對應(yīng)字段亮。由于此設(shè)計中只有九路搶答所以使用 led 數(shù)碼管的 09 十個字符就可以滿足顯示要求 ,在本設(shè)計中采用 CD4511 BCD七段所存,譯碼,驅(qū)動器來驅(qū)動數(shù)碼管顯示則七個筆劃對應(yīng)于 cd4511 的輸出端 A、B、 C 、 D、 E、 F、 G,因此可用 7位二進制代碼表示欲顯示字符的代碼,數(shù)碼管各天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020級畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 段與輸出端各位的對應(yīng)關(guān)系如表 2— 2所示。在實際應(yīng)用中,經(jīng)常外接 1K 的電阻作為限流電阻。在使用時引腳 應(yīng)接高電平,當(dāng)數(shù)碼管其余的某個引腳接低電平時,則該引腳對應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮,也就是數(shù)碼管對應(yīng)的發(fā)光段被點亮。當(dāng)數(shù)碼管其余的某個引腳接高電平時,則該引腳對應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮,也就是數(shù)碼管對應(yīng)的發(fā)光段被點亮。他們的內(nèi)電路如圖 。數(shù)碼管的每個線段都是一個發(fā)光管,其中七個長條形的發(fā)光二極管排列成一個“日”字型,天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020級畢業(yè)設(shè)計(論文) 8 另一個圓點形的發(fā)光管在顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點。 表 21 BCD 編碼 CD4511 輸出端 LED 顯示 字符 D C B A G F E D C B A 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 3 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 4 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 5 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 6 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 7 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 9 七段 LED 是一種最常見數(shù)碼管顯示屏,這種數(shù)碼管的每個線段都是一個發(fā)光二極管。 CD4511的輸出端 AG 的輸出是由 BCD 碼輸入端 ABCD 決定的,根據(jù) BCD 編碼的輸入不同在輸出端輸出不同數(shù)據(jù)也不同, LED 數(shù)碼管根據(jù) CD4511 各端輸出的數(shù)據(jù)點亮七段發(fā)光管就會顯示相應(yīng)的字符, CD4511 各端輸出的信息總是和 LED 上顯示的相對應(yīng)。只要整個電路元件良好,裝備無誤,本制作一般不必調(diào)試,當(dāng)電路通電,按下任何一搶答按鍵不動,聽到揚聲器發(fā)出訊響聲,把電源電壓稍 作調(diào)整( 8v 左右),使聲音悅耳、音量適當(dāng)即可。 圖 CD4511 圖 數(shù)碼管的引腳圖 圖 9014的引腳圖 圖
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