前言

上学期结束魔鬼电路，这学期开始学的数电，在学期末布置了一个数电课设，经过一顿操作，终于在一周内完成电路设计，仿真，面包板接线，写报告等一系列任务。现进行分享，供新手学习。

一、设计要求？

容纳五名选手参加比赛，各用一个抢答器，其编号与参赛者的号码一一对应。此外，还有一个按钮给主持人用来清零。
抢答器具有数据锁存功能，并将锁存的数据用LED数码管显示出来。在主持人将抢答器清零后，若有参赛者的手指触及抢答器的按钮，数码管立即显示最先动作的选手编号，同时蜂鸣器发出声响，持续一秒。
抢答器能分辨选手抢答先后。数码管不显示后动作选手的编号，只显示先动作选手的编号，并保持到主持人清零为止。
在各抢答器按钮为常态时，主持人可用清零按钮将数码管变为零状态。直到有人抢答为止。

二、设计思路

三、各模块

1.编码器

先对抢答信号进行优先编码，之后对抢答信号进行锁存，实现抢答电路的设计。
本实验中我们选用8线－3线优先编码器74LS148.

在完成编码后，对最先抢答的选后编号进行锁存，之后按下抢答按钮的选手输入对编码器无效，选用的是D锁存器74LS373。

2. 译码显示电路

常见的七段显示译码器有两类，一类译码器输出高电平有效信号，用来驱动共阴显示器，例如74HC4511，74LS48译码芯片，另一类输出低电平有效信号，以驱动共阳极显示器例如74LS47译码芯片。在本设计中，我们选用了共阴七段数码管，以及74HC4511译码芯片将十进制数代码译出。数码管的阴极始终接地。

3. 清零电路

将主持人按钮一端接地，一端接二输入与非门的一个输入，二输入与非门的另一个输入为锁存器的三输出的与非，二输入与非门输出接入锁存器的LE使能端。

4. 报警电路

为实现报警功能，设计了NE555构成的单稳态电路实现定时1秒的报警，考虑到元器件可能存在购买问题，我们令暂稳态时间约等于1.1秒，用555定时器构成的单稳态电路暂稳态时间为tw，tw=ln3RC，令tw=1.1,我们选取阻值大小为100k的电阻，电容大小为10uF的电容组成单稳态电路。

四、仿真

在Proteus 8.9版本中进行了仿真测试。首先连接好原理图后，开始仿真，没有选手按下按钮时，数码管显示“0”。当按下选手按钮后，编码器，锁存器，译码器，555定时器均正常工作，各点电平符合理论推导，数码管显示选手编号，蜂鸣器发出1秒声响。再按下另外一名选手按钮时，编码器后各点电平不变，数码管显示数字不变，蜂鸣器不发出声响。当主持人按下按钮时，数码管清零，编码器恢复正常工作，锁存器恢复为传送模式。再进行下一轮抢答测试，数码管和蜂鸣器均符合理论预期结果。

五、元件清单

五、设计成果

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