数电课设：乒乓球游戏机电路设计
乒乓球游戏电路设计
1、主要内容：设计一个乒乓球游戏机，比赛由甲乙双方和裁判3人构成，能模拟比赛的基本过程和规则并能自动裁判和记分。
2、基本要求：1、设计一个由甲、乙双方参赛，有裁判的3人乒乓球游戏机。
2、用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的LED指示球的当前位置，点亮的LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。
3、当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。
若击中，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得1分。
一方得分时，电路自动响铃3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
4、设置自动记分电路，甲、乙双方各用2位数码管进行记分显示，每计满21分为1局。
5、甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。
3、主要参考资料：[1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005.[2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006.[3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003.一、总体设计思想1.基本原理用8个(或更多个)LED排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一只点亮的LED指示球的当前位置，点亮的LED依此从左到右，或从右到左，其移动的速度应能调节。
当“球”(点亮的那只LED)运动到某方的最后一位时，参赛者应能果断地按下位于自己一方的按钮开关，即表示启动球拍击球。
若击中，则球向相反方向移动；若未击中，则对方得1分。
一方得分时，电路自动响铃3秒，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。
设置自动记分电路，甲、乙双方各用2位数码管进行记分显示，每计满21分为1局。
甲、乙双方各设一个发光二极管，表示拥有发球权，每隔5次自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才有效。
乒乓球游戏机电路设计(江苏师范大学)
实习(设计)报告姓名班级学号实习(设计)科目电子技术综合课程设计实习实习(设计)地点实习(设计)时间实习（设计）科目电子技术综合课程实习实习设计指导教师姓名职务所在部门电气工程学院电气工程学院实习设计小组成员成员：实习设计要求1.组装一块数字电路电动机转速表。
2.设计选题要求至少用三个芯片以上。
3.用软件对设计的电路进行仿真验证。
4.设计实习结束后有完整的报告。
实习设计任务1. 组装一台数字转速表；2. 设计一个综合电子系统(自选)；3. 编写实习设计说明书。
第二篇电子技术课程综合设计--------乒乓球游戏机电路摘要乒乓球游戏机通过十分巧妙地设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动，选手击球得分，累计得分超10报警灯功能。
该设计三个双向开关S，A，B分别作为裁判和游戏者，且选手可以译码显示器上直接读出自己的得分，裁判有一个按钮，是系统初始化，比赛开始。
一方发球后，球以固定速度向另一方运动（二极管依次点亮）；当球达到对方最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮），球将向相反方向运动；在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，都加1分；A、B各有一个2位数码管计分；一方先到达11分，该局比赛结束。
该乒乓球游戏机主要运用到了译码器、移位寄存器和锁存器：通过两个4位上相移位寄存器74LS194接成一个8位的移位寄存器；驱动控制电路由两片74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成；计分电路主要由一片74LS160十进制计数器、一个7404非门、7409与门构成。
目录1 绪论------------------------------------------------11.1本课题设计的意义--------------------------------11.2本课题主要研究任务及内容------------------------12 课程设计过程描述------------------------------------22.1描述主要的设计思路------------------------------22.2 总体设计方案方框图-------------------------------32.3 各部分电路设计----------------------------------43 整机电路图设计-------------------------------------93.1整机电路图-------------------------------------93.2器件清----------------------------------104 仿真结果-------------------------------------------115 总结与体会---------------------------------------12 参考文献----------------------------------------------131、绪论1.1本课题设计的意义乒乓球游戏机通过十分巧妙的设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动、选手击球得分、累计得分超时报警等功能。
数电乒乓球游戏课程设计
数电乒乓球游戏课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字电路的基本知识和技能，通过设计一个乒乓球游戏电路，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–掌握数字电路的基本概念和原理；–熟悉逻辑门、逻辑函数、逻辑电路的设计方法；–了解乒乓球游戏的规则和电路设计要求。
2.技能目标：–能够运用逻辑门电路设计简单的数字电路；–能够根据乒乓球游戏的规则，设计出相应的电路；–能够运用数字电路的知识，解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–培养学生对数字电路的兴趣和好奇心；–培养学生的自主学习和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电路的基本概念、逻辑门电路的设计、逻辑函数的化简、逻辑电路的设计方法以及乒乓球游戏的电路设计。
具体安排如下：1.数字电路的基本概念：介绍数字电路的定义、特点和分类，理解数字信号与模拟信号的区别。
2.逻辑门电路的设计：学习逻辑门的原理和功能，掌握逻辑门电路的设计方法，包括与门、或门、非门等。
3.逻辑函数的化简：学习逻辑函数的定义和性质，掌握逻辑函数的化简方法，包括卡诺图化简法、逻辑代数化简法等。
4.逻辑电路的设计方法：学习逻辑电路的定义和功能，掌握逻辑电路的设计方法，包括组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
5.乒乓球游戏的电路设计：根据乒乓球游戏的规则，设计相应的电路，包括得分电路、计分电路等。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解数字电路的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析乒乓球游戏的电路设计案例，使学生理解和运用所学知识解决实际问题。
3.实验法：通过实验室的实践操作，使学生亲手设计、搭建和测试数字电路，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的数字电路教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
数电课程设计—乒乓球游戏机
数电课程设计—乒乓球游戏机【摘要】本文设计了一款基于数电原理的乒乓球游戏机。
该游戏机通过使用FPGA芯片实现硬件设计和程序控制，具有两种游戏模式：单人模式和双人模式。
游戏机的底座上有两个按钮，分别用于控制乒乓球的发射和移动。
游戏机通过显示器显示游戏界面和得分情况。
本设计可以帮助学生加深对数电原理的理解，同时提供娱乐和学习的双重功能。
【关键词】数电；FPGA；游戏机；乒乓球【引言】乒乓球是一项非常受欢迎的体育活动，它可以锻炼身体，增强反应能力。
为了让更多的人能够享受到乒乓球的乐趣，本文设计了一款乒乓球游戏机。
该游戏机采用FPGA芯片作为硬件逻辑核心，通过程序控制实现乒乓球的发射、移动和碰撞检测。
游戏机通过显示器显示游戏界面和得分情况，通过按钮进行游戏控制。
【设计思想】游戏机的设计核心是FPGA芯片，它将乒乓球游戏逻辑实现为硬件电路，并通过程序控制进行游戏过程的控制。
游戏机主要包括乒乓球发射、移动和碰撞检测、分数计算、游戏界面显示等功能。
乒乓球发射：通过按钮控制乒乓球的发射，按钮通过电平信号转换为数字信号输入到FPGA芯片。
FPGA芯片接收到数字信号后，通过电路逻辑实现乒乓球的发射。
乒乓球移动和碰撞检测：乒乓球的移动和碰撞检测是游戏机的核心部分。
乒乓球的移动由程序控制，程序将乒乓球的当前位置信息输出到FPGA芯片，FPGA芯片接收到位置信息后，通过电路逻辑实现乒乓球的移动。
乒乓球与板子的碰撞通过碰撞检测器实现，碰撞检测器通过电路逻辑判断乒乓球是否与板子相碰撞。
分数计算：分数是游戏机的一个重要指标。
游戏机通过碰撞检测器检测到乒乓球与板子相碰撞后，自动增加得分。
分数的计算由程序控制，程序将得分信息输出到FPGA芯片，FPGA芯片接收到得分信息后通过电路逻辑实现分数的计算。
游戏界面显示：游戏界面的显示通过显示器实现。
显示器接收到FPGA芯片输出的游戏界面信息，并根据信息显示游戏界面。
【结论】本文设计了一款基于数电原理的乒乓球游戏机。
电路课程设计乒乓球游戏机
电路课程设计乒乓球游戏机
摘要
本文描述了一种用于实现实时电路课程设计乒乓球游戏机的硬件电路设计，以及该系统的控制程序。
该系统由处理器、存储器、按键等组成。
处理器使用可编程的芯片和控制程序，根据按钮的不同状态控制输出设备的动作，实现乒乓球游戏机的功能。
存储器主要由EEPROM和RAM构成，存储系统的控制程序，以及游戏信息；输出的驱动电路及电机马达，实现游戏机投球的动作，以及乒乓球游戏的发挥。
关键词：乒乓球游戏机，可编程，控制程序，EEPROM，RAM，电机马达
1绪论
乒乓球游戏机是一种受欢迎的实时电路课程设计。
它的功能可以通过电路设计来模拟，以实现趣味的实时游戏。
该系统可以实现电子乒乓球的真实效果，受到了广大玩家的喜爱。
本文对乒乓球游戏机的硬件电路设计和控制程序进行了详细介绍，主要包括：处理器系统、存储器系统、按键系统、输出系统以及控制程序。
本文着重介绍了系统的各个子系统的功能、组成以及工作原理，以实现乒乓球游戏机的功能。
2处理器系统。
数电课设——乒乓球游戏电路设计
电子技术课程设计数电部分设计题目：乒乓球游戏电路设计第一章设计指标 (3)设计指标 (3)第二章系统概述 (4)2.1设计思想 (4)2.2可行性论证 (8)2.3各功能的组成 (8)2.4总体工作过程 (9)第三章单元电路设计与分析 (10)3.1各单元电路的选择 (10)3.2设计及工作原理分析 (15)第四章电路的组构与调试 (15)4.1 遇到的主要问题 (15)4.2 现象记录及原因分析 (16)4.3 解决措施及效果 (16)4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 (16)第五章结束语 (20)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 (20)5.2 总结设计的收获与体会 (20)参考文献 (21)附图（电路总图） (22)“乒乓球游戏”电路以发光二级管模拟乒乓球的运动轨迹，以按键模拟球拍，具有乒乓球的娱乐功能。
电路可以采用数字电子技术基础课程中介绍的基础器件实现。
通过电路的设计和实现过程，我们可以了解和掌握以为寄存器的功能和应用以及数字逻辑控制的设计方法。
本次课程要求用软件QuartusII的应用基础，结合数字电子技术基础课程的知识完成“乒乓球游戏”。
QuartusII应用的基本流程如图：本设计还要用到七段数码显示器：LP－2900共有六位七段数码显示器，连接成动态扫描显示电路，每个显示器的共阴极由该装置上一个74138译码器的前六位输出Y0~Y5产生的扫描信号控制；段码控制信号高电平有效。
如图：第一章.设计指标1.设计要求以12个发光二极管出个点亮模拟乒乓球的运动，双方击球动作各以一个按键模拟，并以4位LED数码管闲事游戏双方得分。
具体规则如下：（1）当发球方按过击球键后，“乒乓球”向对方移动，当“球”到达终端位置时，对方必须按键接“球”。
若对方在“球”到达接球位置时准确按下击球键，“球”即向反方向移动。
若“球”到达接球位置时未被“接”住，“球”将飞出界外，发球方得一分。
数电设计乒乓球游戏机
数字电路课程设计报告设计二乒乓球游戏机姓名：陈元专业：信息工程年级：2015班级：信工二班学号：201532010161. 设计题目及要求1.1题目：乒乓球游戏机1.2要求：1）用8个发光二极管表示球；用两个按钮分别表示甲乙两个球员的球拍；2）一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮）球将向相反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规，各自加1分；3）甲、乙各有一数码管计分；4）裁判有一个按钮，是系统初始化，每次得分后，按下一次。
2. 设计过程及软件仿真2.1设计方案：1)球台电路：用8个发光二极管表示球，采用双向移位寄存器控制灯的流向；2)控制电路：用双D触发器及逻辑门电路组成，通过此电路控制球台电路的左右移位；3)计分电路：用十进制计数器，逻辑门，译码器，数码管组成；4)时钟电路：用555定时器构建多谐振荡器产生时钟脉冲；5)电源电路：用usb串口与5v移动电源向电路板供电，并在电路板设置电源指示灯指示供电情况。
2.2.总电路设计：2.3单元电路设计1)球台电路设计球台电路是整个乒乓球游戏机的终端，是最终打乒乓球的球台。
上图中，两片4位74LS194双向移位寄存器接成8位双向移位寄存器。
74LS194功能表如表1所示：2)开关电路开关电路是整个乒乓球游戏机的灵魂，是使乒乓球游戏能进行的核心。
开关电路由两片74ls74（D触发器）、两个与非门，两个与门和一个或门组成。
图中74LS74为上升沿触发的D触发器，~PR为置1端（低有效），~CLR为置0端（低有效）。
当J1=0时，两片D触发器输出端均为1即S1=S0=1，通过接入74LS194，此时实现的是并行输入功能。
当J1=1时，Qa=J3=1，J2=Qd=0,通过各门电路和D触发器输出端分别为0，1即S1=0,S0=1。
相反情况时，当J1=1时，Qa=J3=0，J2=Qd=1，D触发器输出端分别为1，0即S1=1,S0=0。
乒乓球游戏机电路设计
乒乓球游戏机电路设计引言乒乓球是一种受欢迎的室内运动，可以单打或双打进行。
为了增加游戏的趣味性和挑战性，很多人选择在家里或娱乐场所设置乒乓球游戏机。
本文将介绍乒乓球游戏机电路的设计，包括硬件和软件部分。
一、硬件设计1.控制器乒乓球游戏机的控制器是连接玩家与游戏机之间的重要接口。
为了让玩家能够移动乒乓球拍的位置和控制乒乓球的弹射方向，我们可以使用两个旋转开关和两个按钮。
旋转开关可以控制乒乓球拍左右移动，按钮可以控制乒乓球的弹射方向。
2.显示器游戏机需要一个显示器来显示游戏画面和得分。
常见的选择是使用液晶显示器(LCD)或LED显示器。
LCD显示器可以提供更清晰的图像，而LED 显示器则更适合在夜晚使用。
3.传感器乒乓球游戏机需要使用传感器来检测和控制乒乓球的位置和速度。
为了实现这一目的，我们可以使用光电传感器或者红外线传感器。
光电传感器可以通过检测乒乓球划过传感器的时间来确定乒乓球的速度，而红外线传感器可以检测乒乓球的位置。
4.声音模块游戏机还可以配备一个声音模块，用于播放游戏音效和背景音乐。
声音模块可以是一个喇叭或者一个扬声器，通过控制电流和频率来产生不同的音效。
5.电源二、软件设计1.游戏控制2.显示控制3.声音控制如果游戏机配备了声音模块，软件还需要实现声音控制。
声音控制可以通过调用声音模块的接口实现，根据游戏状态播放不同的音效和背景音乐。
结论乒乓球游戏机的电路设计包括硬件和软件两个方面。
硬件设计主要包括控制器、显示器、传感器、声音模块和电源等部分。
软件设计主要包括游戏控制、显示控制和声音控制等部分。
通过合理的电路设计和软件编程，可以制作一个功能完备的乒乓球游戏机。
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电气工程学院
数字电子电路课程设计报告书
姓名
班级
学号
日期2010-7-1
目录
一、设计题目 (1)
二、设计任务 (1)
1、选题意义 (1)
2、设计目标 (1)
3、设计要求 (1)
三、程序设计与实现 (1)
1、电路结构 (1)
2、球台电路设计 (2)
3、驱动控制电路设计 (3)
4、计分电路设计 (4)
5、总电路的设计 (6)
四、设计难点与解决方法 (7)
五、设计不足之处 (7)
六、收获与体会 (7)
附录1：电路仿真说明 (9)
附录2：文献参考 (9)
一．设计题目
乒乓球游戏机
二．设计任务
1.选题意义
乒乓球游戏机通过十分巧妙的设计采用数字芯片实现乒乓球左右移动、选手击球、得分、累计得分超10报警等功能。
该设计三个双向开关J1、J2、J3分别作为裁判和游戏者A、B，且选手可以从译码显示器上直接读出自己的得分，具有操作简单、结构清晰的优点。
2.设计目标
该乒乓球游戏机电路主要有3块电路：球台驱动电路、控制电路和计分电路组成。
其中球台驱动电路主要实现游戏者击球完毕后球的左右移动显示位置功能；控制电路实现游戏者A和B击球、裁判对系统初始化的功能；积分电路具有当A或B击球有效时加分和当游戏者的分数累计超过10分时报警通知裁判对系统进行初始化以便重新开始比赛计分的功能。
3.设计要求
1.用8个发光二极管表示球，用两个按钮分别表示AB两个球员的球拍；
2.一方发球后，球一固定的速度向另一方运动（发光二极管依次点亮），当球达到最后一个二极管时，对方击球（按下按钮）球向相反的反方向运动，在其他时候击球视为犯规，给对方加1分；都犯规双方各加1分；
3.A、B各有一个数码管计分；
4.裁判有一个按钮，用来对系统初始化，每次得分后按下一次。
三．电路设计与实现
1.电路结构
根据设计要求，该电路须设计3块短路完成球台驱动、控制和计分功能。
当裁判按下启动按钮时，游戏机电路开始运作。
系统以CP信号作为球台驱动电路和计数器计分的时钟信号，以8个二极管的依次被点亮代表球的移动位置，双向选择开关J2、J3控制发球、击球信号。
电路设计原理图如下图1：
图1 电路设计原理图
2.球台电路设计
球台电路通过两个4位上相移位寄存器74LS194接成一个8位的移位寄存器。
具体接法为：将第一片的左移串行输入端SL接到第二片的Q0端，将第二片的右移串行输入端接到第一片的Q3端，然后将第一片的D0端和第二片的D3端制1，同时将剩余的其他几个输入端制0。
其功能表如下表1：
表1 移位寄存器功能表
功能说明：
（1）当R D =0，其他输入端均为任意值，寄存器输出Q0、Q1、Q2、Q3均为
0。
清除后，置R D =1。
此功能对应于裁判员对系统进行初始化。
（2）当R D =S1=S2=1时，送入任意的4位二进制数，当下一个上升沿到来时，将Q0、Q1、Q2、Q3置成相应的状态。
（3）当R D =1、S1=0、S0=1时，由右移输入端SR输入二进制码1000，通过时钟脉冲CP依次右移。
此功能对应于乒乓球右移。
（4）当R D =1、S1=1、S0=0时，由右移输入端SR输入二进制码0001，通过时钟脉冲CP依次左移。
此功能对应于乒乓球左移。
根据设计原理，使用multisim绘制并通过仿真的电路图如下：
图2球台电路电路图
3.驱动控制电路设计
该电路块由两片74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成，74LS74为上升沿触发的D触发器， ~PR为置1端（低电平有效），~CLR为置0端（低电平有效）。
当J1=0时，两片D触发器输出端均为1即S1=S0=1，通过接入74LS194，此时实现的是并行输入功能。
当J1=1时，L1=J2=1，J3=L8=0,通过各门电路将
1D置为0，将两片74LS74的CLK信号置为1，则D触发器输出端Q1、Q2分别为0，1即S1=0,S0=1。
相反情况时，当J1=1时，L1=J2=0，J3=L8=1，D触发器输出端分别为1，0即S1=1,S0=0。
通过此电路来控制并且实现球台灯的左右移位即实现乒乓球的运动。
根据设计原理，使用multisim绘制并通过仿真的驱动控制电路电路图如下：
图3 驱动控制电路电路图
3．计分电路设计
计分电路以PlayerA 的计分电路为例进行说明。
本电路主要由一片74LS160十进制计数器、一个7404非门、7409与门构成，得分真值表如下：
同步十进制计数器74LS160的功能表如下：
由计数器74LS160的功能表可知，当~RD=~LD=EP=ET=1时工作状态为计数，此时~CLR=~LOAD=ENT=ENP=1。
选用ENP、ENT作为74LS160的计数控制端，当ENT=ENP=1时计数，当ENT=ENP=0时计分电路处于保持状态。
RCO为进位输出端，即当选手计满9分时给出报警信号。
根据设计原理，使用multisim绘制并通过仿真的计分电路图如下：
图4 计分电路电路图
4.总体电路的设计
根据上述三个模块电路，将它们按一定的次序进行组合并通过仿真，即可得到下面的总电路
图5 总电路电路图
四.设计难点与解决方法
1.设计难点
（1）本电路的设计难点是怎样把裁判员的初始化信号和两位选手的击球信号加到整个电路中去，来控制总格电路系统。
（2）球台控制电路的仿真无法用逻辑分析仪进行逻辑分析。
2.解决方法：
（1）经过我们小组反复讨论和分析，我们使用了两片上升沿触发的D触发器74LS74、两个与门7409、两个与非门7400构成电路。
将裁判的开关与74LS74芯片的CLR端相连接，实现裁判对电路的可控性。
当CLR信号有效时，实现对电路的清零;当CLR信号无效时，即开关闭合时候，允许游戏者击球。
（2）经过我们小组反复讨论和分析，球台电路的逻辑分析通过几个开关进行置1和置0操作，用两个发光二极管作为S1、S0状态显示。
这样使得操作更加简单，结构更加清晰。
五.设计不足之处
此电路完成的功能十分简单，仅仅达到了题中所要求的一些最主要的要求。
此电路名为乒乓球游戏机，但基本没有达到游戏机的娱乐性要求，还有待于我们进一步改进。
六.收获和体会
通过本次数电课程设计,是我懂得了：
1.我懂得了数字电路的基本设计方法,对Multisim仿真软件有了初步的了解和认识。
让我懂得如何使用Multisim软件对电路进行设计和仿真，如何运用里面提供的电路部件来设计和完成电路的功能，使我在以后的工作中会利用Multisim进行电路设计，完成工程功能的实现。
2.通过实验是我提高了逻辑思维能力，使我们在逻辑电路的分析与设计上有了很大的进步。
加深了我们对组合逻辑电路与时序逻辑电路的认识，进一步增进了对一些常见逻辑器件的了解。
3.此次设计，我们通过小组讨论共同研究，我们解决了很多关于数字电路方面的难问题，增加了我们在知识方面的印象，也对自己的能力有了更深的认识。
成绩_________分
附录1：电路仿真说明
为了使用者能够获得正确的程序运行结果，防止未按设计者要求输入，导致程序退出，现在说明内容如下：
(1)仿真环境：计算机， multisim.10软件
(2)文件组成说明：文件由三个模块电路和一个总电路组成。
(3)实验器材：74LS190、74LS160、7474、触发器、门电路、数码管、发光二极
管、开关等。
(4)操作说明：运行multisim程序，打开总电路设计图，运行电路，实现电路
的仿真。
系统功能以上已介绍，此处不再赘述。
附录2：参考文献
【1】阎石.数字电子技术基础.第五版.北京：高等教育出版社，2006
【2】高仁景.数字电子技术基础与设计.大连：大连理工大学出版社，2004 【3】CSDN论文网/
【4】豆丁网/。