四路抢答器的仿真设计.docx
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1、课程设计报告题目:四路抢答器的仿真设计学生姓名:赵云云学生学号:1114040146系别:电气信息工程学院专业:电子信息科学与技术届别:2023指导教师:王留留电气信息工程学院2023年3月四路抢答器的仿真设计学生:赵云云指导教师:王留留电气信息工程学院电子信息科学与技术专业1课程设计的任务与要求1.1课程设计的任务采用ITiu1tisim软件进行电路图的绘制以及仿真,用七段锁存译码驱动集成电路CD45111ED数码显示管、编码二极管、电阻、741S08N、741S00N741S04以及蜂鸣器等实现四路智力抢答器。1.2课程设计的要求(1)4名选手编号为:1、2、3、4,各有一个抢答按钮,按钮
2、的编号与选手的编号对应,分别为J1J2,J3,J4。(2)给主持人设置一个控制按钮K,用来控制系统清零和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,假设有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。1. 3课程设计的研究根底四路智力抢答器电路由四大局部组成:抢答编码电路、译码数显电路、优先锁存门控电路、声响报警电路组成。所用的器件主要有锁存器741S08N、译码器4511BP,5V(即CD4511)、1ED数码管、蜂鸣器等。抢答电路中主持人通过开关K
3、控制锁存器,当主持人开关打在高电平1时,抢答开始,JI、J2、J3、J4四位选手按下抢答开关即可在数码管上显示该组的组号并且锁存,其他各组再抢答均无作用,这就是研究的根底。下面以J2选手率先抢答为例:主持人key=space按下开关开始抢答,J2号选手率先按下抢答开关,抢答信号输入以高电平信号表示,这里视为1当高电平信号号传输到译码器CD4511的相应端口,然后经由译码器CD4511译码为抢答成功选手的代码,并在数码显示器上显示该号码。同时在主持人按下开始开关时,数码管e和f管脚的电平通过与非输出高电平然后和另一个开关的高电平共同输出高电平送到CD4511的E1端实现锁存,其它的选手在抢答均无
4、效果。当开关按下后输入低电平到BI,数码管熄灭。开关翻开后清零开始抢答。这就是我设计的根底。2四路智力抢答器系统方案制定1.1 方案原理抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后,假设有选手按动抢答按钮,该选手编号立即锁存,并在抢答显示器上显示该编号,同时扬声器给出音响提示,封锁输入编码电路,禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。2. 2方案提出图1基于CD4511方案图3四路抢答器系统方案设计2.1 各单元模块功能介绍及电路设计(1.译码数显电路(功能是将收到的BCD码译码成十进制数并通过数码管显示出来)图2译码数显电路(2),抢答编码电路(功能主要是任意按下一个按
5、键都可以编成BCD码)图3参加抢答编码电路后的电路图(3.优先锁存门控电路(主要功能是当任意一个按键被按下时锁存相应的编号以及允许抢答和清零复位的功能)图2弁加锁存门控电路后的电路(4).声响报警电路(功能主要是在抢答成功后发出声响以示抢答成功)图5弁加报警电路后的电路3.2电路参数的计算及元器件的选择由于CD4511的输出端电压为5v,而数码管的前向导通电压和开门电流分别为166v和5ma,这时CD4511与数码管连接时中间需加限流电阻668欧,限流电阻必须要小于这个电阻,我们取600欧。本电路中主要选用了译码器CD4511,数码管,和蜂鸣器以及各种按键电阻和各种门电路。3.3特殊器件的介绍
6、(1).译码器CD4511图6译码器其功能介绍如下:BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=O时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭状态,不显示数字。1T:3脚是测试输入端,当BI=11T=O时,译码输出全为1,不管输入状态如何,七段均发亮,显示“8:它主要用来检测数码管是否损坏。1E:5脚是锁定控制端,当1E=O时,允许译码输出。1E=I时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在1E=O时的数值。DADBDC、DD为842IBCD码输入端。a、b、c、d、ef、g:为译码输出端,输出为高电平1有效。表1CD4511的逻辑功能表输入输出1EB1非1T非DCBAgfedCba显示字符XXO
7、XXXX1111111BXO1XXXXOOOOOOO熄灭O11OOOOO111111O011OOO1OO0O11O1O11OO1OIO11OI12011OO111O011113O11O1OO11OO11O4O11O1O111O11O15O11O11O11111O16O11O111OOOO1117O111OOO111111180111O1OOO00OOO灭0111O11OO0OOOO灭(2.七段数码显示管7段数码管是由7个独立的二极管采用共阴或共阳的方法连接而成。通常将这7个独立的二极管做成a、b、c、d、e、f、g这7个笔划。通过一个7位的二进制电平信号就可以显示出想要的结果。例如,点亮二极管
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