R5 100kΩ
0
4）译码驱动及显示电路如图
CD4511是输出高电平有效的显示译码器，因为CD4511是输出高电平有效，所以L ED显示应选用共阴极的数码显示，且由于LED的电流较小，因此在数码显示器前 必须加限流电阻。 0
CK
U2
A B C D E F G
U1
5 4 3 ~EL ~BI ~LT BCD/7SEG 7 1 2 6 DA DB DC DD OA OB OC OD OE OF OG 13 12 11 10 9 15 14
0
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
1
1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
1
1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
0
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
1
1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
1
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
CD4511逻辑菜单
输 LE X X 0 0 BI X 0 1 1 LI 0 1 1 1 D X X 0 0 入 C X X 0 0 B X X 0 0 A X X 0 1 a 1 0 1 0 b 1 0 1 1 c 1 0 1 1 d 1 0 1 0 输 e 1 0 1 0 出 f 1 0 1 0 g 1 0 0 0 显示 8 消隐 0 1
R9 21
RPACK 7
33 29 32
22 23 24 25 26 27 28
30 31
300 Ω 34
4511BD_5V
5）解锁电路如图 当触发锁存电路被锁存后，若要进行 下一轮的重新抢答，则只需要按下复 位开关SB9，清除锁存器内的数值， 使数字显示熄灭一下，然后恢复为“ 0”状态，CD4511的第5脚为低电平， 为了进行下一轮工作，这时SB1—SB8 均为开路状态，不能闭合。
3）抢答器对抢答选手动作的先后有很强的分辨能力，即使他们的动作仅相差几 毫秒，能分辨出抢答的先后来，即不显示后动作的选手编号。 4）主持人具有手动控制开关，可以手动清零复位，为下轮抢答做准备。
由CD4511构成的8路抢答器的工作原理
开关及二极管构 成的编码器
显示译码 器CD4511
七段数码显示器
主持人控 制的复位 开关
CD4511 的BI端
CD4511 的LE端
控制锁 存电路
8路抢答器的电路图
VCC 5V SB1 2.5 V D1 Key = 1 SB2 2.5 V D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3
A B C D E F G CK
X1
1N4148
X4
X5
U2
1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ
1N4148 D14 1N4148
X3 R5 100kΩ
2.5 V
2N2222A
RPACK 7
1）抢答器开关及编码电路如图
VCC 5V SB1 D1 Key = 1 SB2 D2 Key = 2 SB3 1N4148 D3 1N4148 Key = 3 SB4 D4 1N4148 D5 Key = 4 SB5 1N4148 D6 1N4148 D7 Key = 5 SB6 1N4148 D8 1N4148 D9 Key = 6 SB7 1N4148 D10 1N4148 D11 Key = 7 SB8 Key = 8 1N4148 D12 1N4148 R1 R2 R3 R4 10kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ X3 X4 2.5 V
VCC 5V VCC R1 10kΩ 1
5 4 3 ~EL ~BI ~LT BCD/7SEG
U1
SB9
7 1
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
Key = 9
2 6
0
4511BD_5V
谢 谢
BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它 输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状 态，不显示数字。
3
4 5 6 7 8
LT测试端
BI为消隐端 LE为锁定允许端 BCD码输入端 BCD码输入端 电源负极
11
12 13 14 示输出端 显示输出端 显示输出端 电源正极
1N4148
U1
2.5 V 7
1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
4511BD_5V
2）显示译码器CD4511
LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时， 译码输出全为1，不管输入 DCBA 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。 1 2 BCD码输入端 BCD码输入端 9 10 显示输出端 显示输出端
5 4 3
~EL ~BI ~LT BCD/7SEG
7 1 2 6
DA DB DC DD
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
18
17
4511BD_5V X2 R7 2.5 V D13 2.2kΩ 19 13 1N4148 D14 1N4148 2N2222A Q1 R8 100kΩ 3 1
5 4 3 ~EL ~BI ~LT BCD/7SEG
每路都有一个抢答按钮开关，并对 应有VD1—VD12中的编码。 本电路是将某一个开关信息转化为 相应的8421BCD码，以提供数字显 示电路所需要的编码输入。 如第三路开关SD3按下时，通过2只 二极管D3、D4，加到CD4511的BCD 码输入端为0011。如果按下某一路 抢答开关，电路不显示或显示错误 ，只要检查与之相应的那组二极管 ，看是否接反或损坏即可。
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
0
0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
1
1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
0
0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
1
1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0
2
3 4 5 6 7 8 9 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐 消隐
1
1
1
X
X
X
X
锁
存
锁存
显示译码器与数码管的连接
译码器输出高电平可以驱动 相应的共阴极发光二极管 发光显示。
a b c d e f g
译码器输出低电平可以驱 动相应的共阳极发光二极 管发光显示。
2.5 V
5 4 3 ~EL ~BI ~LT
U1
BCD/7SEG 7 1 2 6 DA DB DC DD OA OB OC OD OE OF 13 12 11 10 9 15 14
R9
300 Ω
R6 10kΩ
OG
4511BD_5V X2 R7 SB9 2.5 V D13 Key = 9 2.2kΩ R8 100kΩ Q1
+
a
b
共阴极接法
c
d
e
f
g
共阳极接法
3）抢答器锁存控制电路如图
U1
由Q1、D13、D14及电阻器R7、R8组成。当 抢答器按钮开关都没有按下时，则BCD码 输入端都有接地电阻，所以BCD码输入端 为0000，输出端D为高电平，输出端G为低 电平。这时CD4511第5脚为低电平， 这时 CD4511没有锁存，允许BCD码输入。当SB1 —SB8中的任一开关按下，输出端D为低电 平或输出端G为高电平，这两种状态必须 有一个存在或都存在。这时CD4511的第5 脚为高电平，例如SB1按下，那么输出端D 为低电平，三极管VT基极为低电平，集电 极为高电平，通过二极管VD3使得CD4511 第5脚为高电平，这样CD4511中的数据受 到锁存，使后边再从BCD码输入端送来的 数据不再显示。而只显示第一个由SB1送 来的信号，即“1”。
LOGO
8路抢答器的制作原理分析
南昌汽车机电学校 邓建云
采用CD4511数字集成电路制作的数字显示8路抢答器
设计要求： 1）设计一个可供8名选手参加比赛的8路数字显示抢答器，它们的编号分别为1 、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，编号与参赛者的号码对应。 2）抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的资料用LED数码管显示出抢答成功者 的号码。
LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被 保持在LE=0时的数值。 A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出 为高电平1有效。 CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码 管笔段端接上限流电阻就可工作。