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译码器和锁存器:它采用74LS148来实现抢答器的选
发布时间:2019-05-14 10:57

  存、译码输出驱动LED数码管显示先抢答者的号码,同时四路抢答器发出响声;主持人通过“复位”按钮清除LED数码管的显示和停止响声。

  CD4511是具有锁存功能的BCD码4-7线能将输入的二一十进制码(8421BCD码)译成七段码(a~g),驱动共阴极LED数码管。它是16脚双列直插式CMOS的集成器件,引脚排列如下图所示。其各引脚功能如下:

  ●LT的反是灯测试端。当LT的反=0时,无论其他输入端状态如何,此时a~g全为1,LED所有段全亮。可利用此来检查数码管的好坏。

  ●Bl是消隐控制端。当Bl的反=0,且LT的反=1时,a~g全为0,数码管不亮。

  抢答前,主持人按下“复位”R按钮后,的Q输出端输出低电平,CD4511处于消隐工作状态,LED数码管不显示,多谐振荡器不产生振荡,蜂鸣器不响。开始抢答时,第一个抢答者按下按钮后,输入的高电平经编码电路编成对应的8421BCD码,输入到CD4511中。与此同时,RS触发器的S输入端输入高电平后,其Q输出端变为高电平,CD4511处于锁存工作状态,将此时CD4511输入对应的译码输出锁存起来,使数码管保持显示第一个抢答者的号码,同时多谐振荡器开始产生振荡,蜂鸣器发出响声。

  各单元设计电路如下图所示。其中C3和R6组成上电复位电路。上电后的时刻,CD4001的⑥脚瞬时输入高电平,④脚输出低电平,使LED数码管不亮,多谐振荡器停止振荡,蜂鸣器不响。无抢答输入时,集成器件CD4001的A、B、C输入端分别通过R4、R3、R1接“地”(低电平)。

  4-3线编码电路的功能是将四路抢答输入信号分别编成对应的BCD码。由于电路工作速度很快,几乎不会出现多人同时刻抢答情况,多人同时刻抢答的结果也无效。所以将多人同时刻抢答输入信号看成任意项。抢答输入为高电平,用“1”表示;无抢答输入为低电平,用“0”表示。4-3线编码器真值表如下表所示(其中高位D恒为0)。

  用CMOS的集成或非门CD4001构成RS触发器。其①脚为S输入端,⑥脚为R输入端。用二极管D3、D4、D5、D6和电阻R5组成4输入或门电路,实现S=A+B+C+D。用集成555定时器构成多谐振荡器。采用蜂鸣器作为发音器件。CD4511译码输出经220~330Ω的电阻限流后加到LED数码管各相应的阳极。

  用Protel99SE软件画电路图后,生成网络表文件,然后进行印制电路板图(pcb图)的设计。设计的PCB如下图所示。

  通过激光打印机将PCB的底层图按1:1比例打印到热转印纸的光滑面上。将单面敷铜板的敷铜面用细砂纸轻刷干净,将热转印纸有碳墨粉这面的PCB图贴于敷铜面上,用熨斗熨烫,使碳墨粉沾附在敷铜面上;待冷却后,轻轻撕下热转印纸。然后将印有碳墨粉的敷铜板放到腐蚀液中腐蚀,没有碳墨粉覆盖的敷铜被腐蚀掉,剩下有碳墨粉覆盖的敷铜线条。腐蚀液可用双氧水、盐酸加水配制。将腐蚀好的电路板用水清洗,用直径0.8mm的钻头钻孔后,就做成了印制电路板。

  R1~R17用1/8W的色环电阻器;C1、C2和C3用瓷介电容器;A~D和R五个按钮采用轻触型复位按钮。LED数码管采用共阴极型。采用有源蜂鸣器,改变R14的阻值,改变多谐振荡器的振荡频率,就可以调节蜂鸣器鸣响的音调。元件和集成器件插座焊接完毕后,再将U1~U4集成器件地插在相应的集成器件插座上。

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