CD4511
B
C
LT BL LE D
A GND
CD4511真值表
LT BL
LE x X 1 0 0 0 0
D x X * 0 0 0 0
C x X * 0 0 0 0
B x x * 0 0 1 1
A x X * 0 1 0 1
a 1 0 * 1 0 1 1
b 1 0 * 1 1 1 1
c 1 0 * 1 1 0 1
3、芯片引脚
74LS147是DIP14封装，为6非门电路，可以实现对6路信号取反。
2、逻辑符号
1Y=1A，其余以此类推。
编码器电路设计
1、芯片使用注意事项
在本设计中，只需要使用8路，因此对多余的一个引脚必须进行处理，结合 该芯片的真值表，对多余的引脚（10脚）进行处理（在数字电路中对多余引 脚的处理方法一般为接地或者接电源的方法，需要视具体电路作不同的处 理。）。该芯片的15脚为空余端子，在使用时可以不作任何处理。该电路的 输出为十进制编码的反码，为了确保译码显示电路能够正确译码及显示，在 实际电路中还需要对该电路的十进制编码输出端进行取反处理，一般在其每 个输出端接一个非门即可。
2、电路组成
在实际电路设计过程中，编码电路一般可以直接使用专用数字集成 电路，在本设计中主要采用74LS147作为编码电路。
1、芯片功能介绍 2、真值表
74LS147简介
3、芯片引脚
74LS147是DIP16封装，为10线-4线优先编码器，具备9路输入，输出为4 位十进制编码。
1、芯片功能介绍
74LS04简介
电路装配及测试流程
1.首先装配译码驱动及显示电路，并完成该部分电路的测试； 2.装配译码电路，并完成该部分电路的测试； 3.开关阵列、锁存及解锁部分，并完成该部分电路的测试。
焊接准备
在电子制作中，元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响 极大。所以，学习电子制作技术，必须掌握焊接技术，练好焊接基本功。
2、开关阵列电路
抢 答 开 关 信 号
整体电路设计
结合整体电路框图，设计整体电路并绘图。 绘图时不要忘记集成电路的电源及接地引脚的正 确连接。
整体电路（错误）
整体电路（正确）
元器件清单
名称 按键 集成电路 型号（规格） 不带锁 74LS373 数量 8 1
74LS30
74LS32 74LS04 CD4511 74HC147 LED数码管 电阻 单字共阴 100/0.25W
2、编码电路 抢 答 信 号 输 入 抢 答 者 序 号 编 码 输 出
锁存及解锁电路
1、电路作用
锁存电路主要用于对抢答者的抢答信息进行锁存，以确保电路只响 应一位抢答者的抢答请求。解锁电路主要用于在本轮抢答后，主持人 解除本轮抢答信息，以便能够进入下一轮抢答。
2、电路组成
在实际电路设计过程中，锁存电路一般可以直接使用触发器构成， 该电路有别于前面使用的数字集成电路。该电路的输出不经取决于电 路的当前输入状态，还与电路的上一个状态有关，称为时序逻辑电路 （前面介绍的为组合逻辑电路）。在本设计中采用74LS373作为锁存 电路。 解锁电路主要对锁存器的控制端进行控制，为不影响锁存器的正常 工作，需要和锁存电路共同控制锁存器的控制端（借助于或门电路实 现）。
74LS32是DIP14封装，4-2输入或门集成电 路。
5、内部结构
2、芯片引脚
3、功能表
4、逻辑关系
锁存及解锁电路设计
1、电路设计注意事项
为可靠地实现锁存器的锁存功能，需要对锁存器的使能端进行控制，主要借 助于抢答信号对74LS373的使能端进行控制（依据74LS373 的11脚的控制特性， 锁存器输出经过74LS30 后控制。）。为不影响锁存电路的正常工作，通过外电 路产生一个高电平和抢答锁存信号相或之后控制74LS373 的11脚。
LED数码管内部电路
COM
a
b c
d
e
f
g DP
a
b
c
d
e
f
g DP
COM
共阳
共阴
按照器件内部的不同连接方式，LED七段数码显示器可以分为共阳和共阴两种， 具体内部电路连接方式如上图所示。在实际使用时，为了避免LED因为工作电 流过大而损坏，一般在COM端与电源（共阳）或地（共阴）之间串连一只限 流电阻，该电阻一般为100欧姆（功率一般为0.5W）。
2、锁存及解锁电路
抢 答 开 关 信 号
抢 答 信 号
开关阵列电路
1、电路作用
开关阵列电路主要用于对提供抢答者抢答手段，该电路产生抢答开 关信号，为锁存电路提供抢答开关信号。
2、电路组成
结合实际要求，该电路主要由开关及上拉电阻构成。
开关阵列电路设计
1、电路设计注意事项
结合锁存电路及编码电路的要求，在待抢答状态时，开关阵列电路提供高电 平信号，在抢答者抢答时，对应的抢答信号应当为低电平。
1.焊接准备:
清理工作台、准备好焊料、焊剂、镊子、剪刀等必备工具.特别是准备好烙 铁。(功率合适、调整好电烙铁的温度、使烙铁头始终处于吃锡状态)
焊接过程
1)元器件引出脚上锡。
2)手工焊接的基本步骤。
焊接要求
焊接要求
电路调试
1、当无人抢答器，数码管应显示“0”。 2、1～8开关分别按下时分别有“1～8”的数码显示，并有锁存功能。 3、具有解锁功能，当按下解锁健时，八人抢答器应能解锁。
思考：依据CD4511的真值表和共阴LED数码管，如何设计数码管显示电路?
LED数码显示电路
抢 答 信 号 编 码
检查图中是否存在错误？同时在进行电路装配时。注意图中LED 数码管的引脚排列顺序，如果引脚顺序弄错，将导致LED数码管 显示错误或者为乱码。
编码电路
1、电路作用
编码电路主要用于依据抢答者的抢答情况，对其进行编码，以产生 满足显示电路所需要的对应于抢答者序号的十进制编码。
2、电路组成
抢答者序号显示电路主要由译码驱动电路及数码显示电路组成。 在实际电路设计过程中，译码驱动电路一般可以直接使用专用数字 集成电路，而数码显示电路一般使用七段LED数码管。
LED数码显示器
常用的数字显示器有多种类型，按显示方式分，有字型重叠式、点 阵式、分段式等。按发光物质分，有半导体显示器，又称发光二极管 (LED)显示器、荧光显示器、液晶显示器、气体放电管显示器等。目 前应用最广泛的是由发光二极管构成的七段数码显示器。 七段数码显示器就是将七个发光二极管（加小数点为八个）按一定 的方式排列起来，七段a、b、c、d、e、f、g（小数点DP）各对应一 个发光二极管，利用不同发光段的组合，显示不同的阿拉伯数字。
一、设计任务书 设计、制作一个能够实现一下功能的八路抢答器：
（1）输入为八个抢答开关、一个复位开关，抢答结果由LED 数 码显示； （2）当无人抢答时，LED数码管应显示为0；
（3）当某人抢答按下某个开关时，其输出ห้องสมุดไป่ตู้显示相应的抢答者
的位置编号并保持锁存，且对于后续抢答者的抢答请求不予反应； （4）下一轮抢答开始时，能够通过按键实现解锁， 解锁后电路恢复允许抢答状态，进行下一轮抢答；
触发 锁存 电路
编 码 器
七段 显示 译码器
数码 显示器
开关阵列电路：抢答输入 触发锁存电路：抢答控制 编码器：抢答者序号编码 7段显示译码器：抢答结果译码驱动
（5） 数码显示器：抢答结果显示 （6） 解锁电路：本轮抢答后复位，以便进入下一轮抢答
抢答者序号显示电路
1、电路作用
抢答者序号显示电路主要用于显示抢答者的序号，以便主持人能够 及时了解抢答的情况。
二、设计任务分析
4、电路中必须存在编码电路，以便将抢答者的抢答信息进行
编码，并供显示电路进行显示。 5、电路中必须设置一个复位按键，使抢答器复位，以便在 本轮抢答结束后，能够可靠地进入下一轮抢答。
6、倒计时功能，抢答开始后开始计时，30秒到停止抢答。
八人抢答器原理
解锁电路
开关 阵列 电路 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4）
74LS373简介
1、芯片功能介绍
74LS373是DIP20封装，8路锁存器， 三态输出（0，1，高阻）。
4、内部结构
2、芯片引脚
3、功能表
74LS30简介
1、芯片功能介绍
74LS30是DIP14封装，8输入与非门。
5、内部结构
2、芯片引脚
3、功能表
4、逻辑关系
74LS32简介
1、芯片功能介绍
d 1 0 * 1 0 1 0
e 1 0 * 1 0 1 0
f 1 0 * 1 0 0 1
g 1 0 * 0 0 1 1
显示 8 灭 锁存 0 1 2 3
0 1 1 1 1 1 1
x 0 1 1 1 1 1
Vcc f g a b c d e
CD4511
1
1 1 1 1 1
1
1 1 1 1 1
0
0 0 0 0 0
译码驱动电路CD4511介绍
七段显示译码器CD4511是一种与共阴极数字显示器配合使用的集成显示译码 驱动器，是一种以CMOS制成的中规模集成电路（Medium-Scale Integrated Circuit，简称 MSI），它的功能是将输入的4位二进制BCD码转换成显示器所 需要的七段驱动信号a～g，它与共阴极数码显示管配合使用。该芯片为DIP16 封装（Dual in-line Package ，简称DIP），其引脚分布如下图所示： Vcc f g a b c d e
二、设计任务分析
1、所设计的电路必须存在抢答开关阵列才能实现抢答功能；
2、电路中必须存在能够显示抢答结果的LED数码管，该数码管在