四人抢答器电路设计方案（六） - 四人抢答器电路设计方案汇总（六款模拟电路设计原理图详解）

四人抢答器电路设计方案（六）

设计的电路组成框图如下图所示。

抢答前，主持人按下“复位”R按钮后，RS触发器的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。

3．各单元电路设计

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）。

用卡诺图化简输出a、b、c、d与输入A、B、C、D的逻辑函数表达式为：

a=A+C，b=B+C，c=D，d=0根据化简后逻辑函数表达式，用二极管D1和D2分别实现a=A+C和b=B+C。

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。