天津轻工职业技术学院2009级毕业设计（论文）
图1.4抢答器的核心部分放大图
本制作是一个简易实用的8路数字显示抢答器，图1.2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\。第4脚为消隐端（BI），当BI 为“0”时，输出
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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1.5 CD4511
图1.7 9014的引脚图
图1.6 数码管的引脚图
图1.8二极管IN4148的管脚
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1.4抢答器的讯响电路结构
图1.9抢答器的讯响电路
图1.10 555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。
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第二章 译显原理和锁存、复位电路及工作原理
2.1 译码显示原理
本设计因为只采用了九路抢答，即采用一个LED数码管就可以完成显示功能,设计中我们使用CD4511的输出端A--G作为LED数码管（a--g）的输入。CD4511的输出端A--G的输出是由BCD码输入端ABCD决定的，根据BCD编码的输入不同在输出端输出不同数据也不同，LED数码管根据CD4511各端输出的数据点亮七段发光管就会显示相应的字符，CD4511各端输出的信息总是和LED上显示的相对应。由CD4511的BCD码输入端ABCD、输出端A--G、LED显示字符三者的关系可得表2—1。
表2-1
BCD编码 D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 G 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 F 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 CD4511 输出端 E 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 D 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 C 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 B 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 A 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 LED显示 字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 七段LED是一种最常见数码管显示屏，这种数码管的每个线段都是一个发光二极管。与我们小时候玩过的“火柴棒游戏”相似，几根火柴组合起来，可以拼成各种各样的图形，七段LED数码管实际上就是利用这个原理作成的。数码管的每个线段都是一个发光管，其中七个长条形的发光二极管排列成一个“日”字型，
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另一个圆点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点。
LED显示器有两种不同的连接形式：一种是8个发光二极管（a---g及dp）的正极连在一起，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管阴极连在一起，称之为共阴LED显示器。他们的内电路如图2.1所示。
共阴极 共阳极
图2.1 七段数码管类型
共阴数码管内部的8个二极管的N极连接在一起，与引脚com端相连接，在使用时引脚com应接低电平。当数码管其余的某个引脚接高电平时，则该引脚对应的发光二极管被点亮，也就是数码管对应的发光段被点亮。共阳极数码管内部的8个发光二极管的P极被连接在一起，与引脚com端相连接。在使用时引脚com应接高电平，当数码管其余的某个引脚接低电平时，则该引脚对应的发光二极管被点亮，也就是数码管对应的发光段被点亮。七段发光二极管工作时若电流太小，则发光强度不够：电流太大，则耗电量大，甚至会烧坏二极管。在实际应用中，经常外接1K的电阻作为限流电阻。
由图2.1可以看出共阳和共阴结构的LED显示器各笔划段名的安排位置是相同的，当二极管导通时，相应的笔划就会发光，由发亮的笔划段组合而显示出各种字符，可以显示0--F十六格字符及小数点。由于此设计中只有九路抢答所以使用led数码管的0-9十个字符就可以满足显示要求，在本设计中采用CD4511 BCD七段所存，译码，驱动器来驱动数码管显示则七个笔划对应于cd4511的输出端A、B、C 、D、E、F、G，因此可用7位二进制代码表示欲显示字符的代码，数码管各
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