四人搶答器電路設計方案（六） - 四人搶答器電路設計方案匯總（六款模擬電路設計原理圖詳解）

四人搶答器電路設計方案（六）

設計的電路組成框圖如下圖所示。

搶答前，主持人按下“復位”R按鈕后，RS觸發(fā)器的Q輸出端輸出低電平，CD4511處于消隱工作狀態(tài)，LED數(shù)碼管不顯示，多諧振蕩器不產(chǎn)生振蕩，蜂鳴器不響。開始搶答時，第一個搶答者按下按鈕后，輸入的高電平經(jīng)編碼電路編成對應的8421BCD碼，輸入到CD4511中。與此同時，RS觸發(fā)器的S輸入端輸入高電平后，其Q輸出端變?yōu)楦唠娖?，CD4511處于鎖存工作狀態(tài)，將此時CD4511輸入對應的譯碼輸出鎖存起來，使數(shù)碼管保持顯示第一個搶答者的號碼，同時多諧振蕩器開始產(chǎn)生振蕩，蜂鳴器發(fā)出響聲。

3．各單元電路設計

各單元設計電路如下圖所示。其中C3和R6組成上電復位電路。上電后的時刻，CD4001的⑥腳瞬時輸入高電平，④腳輸出低電平，使LED數(shù)碼管不亮，多諧振蕩器停止振蕩，蜂鳴器不響。無搶答輸入時，集成器件CD4001的A、B、C輸入端分別通過R4、R3、R1接“地”（低電平）。

4-3線編碼電路的功能是將四路搶答輸入信號分別編成對應的BCD碼。由于電路工作速度很快，幾乎不會出現(xiàn)多人同時刻搶答情況，多人同時刻搶答的結(jié)果也無效。所以將多人同時刻搶答輸入信號看成任意項。搶答輸入為高電平，用“1”表示；無搶答輸入為低電平，用“0”表示。4-3線編碼器真值表如下表所示（其中高位D恒為0）。

用卡諾圖化簡輸出a、b、c、d與輸入A、B、C、D的邏輯函數(shù)表達式為：

a=A+C，b=B+C，c=D，d=0根據(jù)化簡后邏輯函數(shù)表達式，用二極管D1和D2分別實現(xiàn)a=A+C和b=B+C。

用CMOS的集成或非門CD4001構成RS觸發(fā)器。其①腳為S輸入端，⑥腳為R輸入端。用二極管D3、D4、D5、D6和電阻R5組成4輸入或門電路，實現(xiàn)S=A+B+C+D。用集成555定時器構成多諧振蕩器。采用蜂鳴器作為發(fā)音器件。CD4511譯碼輸出經(jīng)220～330Ω的電阻限流后加到LED數(shù)碼管各相應的陽極。