数电电子拔河游戏机设计

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数字电子技术基础课程设计——拔河机计数器

数字电子技术基础课程设计——拔河机计数器

数字电子技术基础课程设计——拔河机计数器第1章引言现今科学技术日新月异,信息是一个高度发展的产业,而数字技术是信息的基础,数字技术是目前发展最快的领域之一,数字电子技术已经广泛地应用于计算机,自动控制,电子测量仪表,电视、雷达,通信等各个领域。

开发数字电路来实现更多的功能,是我们学习数字技术的职责。

现在人们越来越感觉到科技带来的实惠方便和娱乐。

所以我们更应把所学知识应用到生活当中去,使它给我们添加更多的欢乐和方便。

拔河比赛游戏机就是一个结构比较简单但综合性和趣味性的试验,就是设计一个由数字电路构成和显示的游戏机,甲乙双方各持一个按键,迅速地、不断地按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次,移到任一方终端指示灯点亮,这一方就获胜。

第2章总体设计方案2.1设计思路(1)比赛开始时,由裁判下达命令后,甲乙双方才能输入信号,否则,由于电路具有自锁功能,使输入信号无效。

(2) 拔河游戏机由15个电平指示灯排列成一行,裁判下达“比赛开始”的命令后,只有中间一个电平指示灯亮,以此作为拔河的中心线,甲乙双方各持一个按键,迅速地、不断地按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次。

移到任一方终端指示灯点亮,这一方就获胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲信号的作用.即实现电路自锁,使加家减脉冲无效。

同时,使计分电路自动加分。

(3)控制电路部分应能控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加减脉冲的输入端,其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。

2.2 电路设计原理拔河游戏机用15个电平指示灯排列成一行,开机后只有中间一个点亮,有以此作为拔河的中心线,游戏双方各持一个按键,迅速地、不断地按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次。

移到任一方终端指示灯点亮,这一方就得胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经复位后才使亮点恢复到中心线。

基于数字电路的拔河游戏机课程设计

基于数字电路的拔河游戏机课程设计

前言近年来,由于半导体技术的迅速发展,各种非常便利的电子设备得到普遍的应用与开发。

个人计算机的体积直到十多年前还有桌面那么大,然而现在能够缩小到手掌般大小。

是应为采用了大规模集成电路。

制作电子设备,或者需要设计功能复杂的电子电路,则需要一开始就能熟悉并掌握知识与技能。

通过一个时期的数字电路基础的学习,初步掌握电子技术的基础。

此次设计设计的电子技术主要在涉及数字电路基础的知识。

涉及译码器、计数器、基本RS触发器。

通过RS触发器的应用,可以得到硬件去抖动的效果。

计数器选择可加减74系列的74LS192计数器。

译码器选择74系列的74LS138。

本次课题需要用到计算机技术进行仿真模拟。

通过Multisim 10软件进行计算机硬件模拟仿真。

从而达到不需要实物制作。

从中找出错误的原因并且能够方便的修改实际电路。

保证学习的效率。

如果因制作的电路由于某些原因学习不正常而灰心,就不会有进步。

学习的挑战就是要经历多次失败。

学习电子电路就是这样,如果不理解失败的原因,就要多看参考书与前辈的优秀的电子电路设计,从而提高自己的设计水平。

往往可以解决很多问题与困难。

实际的制作,不拘泥与理论。

而是通过实际的设计与组装数字电路学习数字IC的功能和数字电路的结构。

通过这些制作。

使我能够更加熟悉数字电路以及常用的工具实用的技巧。

实际与理论结合从而完成一个课题就具有更加大的乐趣与成就感。

懂得了数字电路的奥秘与内涵,就会产生无穷的乐趣。

1.总体设计方案1.1 拔河游戏机设计方案图1 总体设计方案增减计数器74LS192原始状态输出4位二进制数0000,经两个74LS138译码器输出使中间的一致点评指示灯Y。

点亮。

当按动A,B两个按键时,分别产生两个脉冲信号,经整形后分别加到增减计数器上,74LS192输出的代码经译码器译码后驱动电平指示灯点亮并产生位移,当亮点移到任何一方终端后,由于控制电路的作用,是这一状态被锁定,而对输入脉冲不起作用。

数电电子拔河机实验报告范文

数电电子拔河机实验报告范文

数电电子拔河机实验报告范文数字电子技术基础综合性实验设计题目:电子拔河游戏机班级:电力实1102组员:尹献杰庞曼蓝峥王雪松孙永健李卓桁一、设计要求电子拔河比赛游戏机供2人玩耍。

由一排LED灯表示拔河的“电子绳”,初态时中间的LED亮,比赛时双方通过按扭使中间亮的LED向己方移动,当亮至某方最后一个LED时,该方获胜,并记分。

双方按键分别控制LED灯的左移和右移。

(1)比赛开始,由裁判下达比赛“开始”命令后,双方才能输入信号,否则电路自锁,输入信号无效。

(2)“电子绳”由9个(或15个)LED构成,裁判下达比赛“开始”命令后,位于中间的LED亮。

甲乙双方通过按键输入信号,使发亮的LED向自己一方移动,并能阻止其向对方移动。

当自己一方终点LED亮时,表示比赛结束。

此时电路自锁,保持当前状态不变,除非由裁判使电路复位。

2.扩展发挥(1)增加计分电路,双方记分电路分别用一位数码管对得分进行累计,在每次比赛结束时能自动加分。

二、实验器件:CC45144线—16线译码器CC4518双同步十进制计数器74LS193同步二进制可逆计数器74LS00四2输入与非门74LS08四2输入与门74LS02四2输入异或门三、设计思路(1)该设计的主要任务是控制“电子绳”发亮的LED管由中点向速度快的一方移动,而阻止向另一方移动。

用可预制的加/减计数器作主要器件,用计数器的输出状态通过译码器控制LED发亮。

当向计数器输入“加脉冲”时,使其作加运算而发亮的LED向增大的一方移动,相反,当输入“减脉冲”时,发亮的LED向相反的方向移动。

(2)当一局比赛结束,即发亮的LED移动某一方的终点时,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加/减脉冲信号的作用,既实现电路的自锁,使加/减脉冲无效。

同时,使电路自动加分。

(3)控制电路部分应能够控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加/减脉冲输入端,其进入方向由参赛双方输入的按键信号决定。

设计原理框图如图1所示复位甲方队员乙方队员脉冲产生器可逆计数器译码器甲方赢的盘数控制器数码管显示电路乙方赢的盘数图1拔河游戏机的原理框图。

电子拔河课程设计

电子拔河课程设计

电子拔河游戏机一、设计任务与要求(1)设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。

(2)电路使用15个发光二极管,开机后只有在拔河绳子中间的发光二极管亮。

(3)比赛双方各持一个按钮,快速不断地按动按钮,产生脉冲,谁按得快,发光的二极管就向谁的方向移动,每按一次,发光二极管移动一位。

(4)亮的发光二极管移到任一方的终点时,该方就获胜,此后双方的按钮都应无作用,状态保持,只有当栽判按动复位后,在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。

(5)用七段数码管显示双方的获胜盘数。

二、方案设计与论证电子拔河游戏机是以15个发光二极管组成的绳,参赛双方按键盘上按键的频率为拉力大小的一种游戏电路。

为了游戏的公平,电路必须附有一个开始按键,即只有按下此键电路才能运行,双方才能开始比赛。

比赛前最中间的发光二极管亮,比赛双方通过按键盘上的两个按键使发光的二极管分别向左和右移动,当左右两端其中有一个亮时,电路会锁定这个状态,使双方的按键都失效。

这时候通过计数器再由七段数码管显示出来,这样能够显示出双方各自取胜的盘数。

完成一局后,电路已被锁定,要进行下一局,必须用到复位键,在接下来的分析中可以发现将复位和开始两个命令设置为同一个键,按下此键使电路回到初始状态,即只有最中间的二极管发光。

当两个人比赛完后,要在电路上加一个使七段数码管的数据清零的按键,以便另外两人进行比赛。

方案一:运用10进制加减计数器74LS192和4—10线译码器进行实现,清零键接74LS192的清零端,锁定电路用置数端。

方案二:运用16进制加减计数器74LS193和4—16线译码器进行实现,清零键用74LS193的置数端,锁定电路用输入脉冲与“电子绳”的其中一端用一个与门接成。

由于所用到的LED灯有15个,所以用方案一用到的计数器和译码器会更多,使电路更复杂,用置数端实现对电路的锁定用到的接线更多,而且实现仿真的multisim1.0中有方案二用到的所有元件,所以选用方案二。

fpga拔河游戏机课程设计

fpga拔河游戏机课程设计

fpga拔河游戏机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解FPGA的基本原理和功能,掌握FPGA在数字电路设计中的应用。

2. 学生能够掌握拔河游戏机的硬件组成和软件编程,了解其工作原理。

3. 学生能够运用所学的数字电路知识,设计并实现一个简单的FPGA拔河游戏机。

技能目标:1. 学生能够运用FPGA开发工具,进行数字电路设计和编程。

2. 学生能够独立完成拔河游戏机的硬件连接和调试。

3. 学生能够通过团队协作,完成拔河游戏机的整体设计和制作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,积极探索数字电路领域的兴趣。

2. 培养学生面对问题,勇于挑战,解决问题的能力。

3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,让学生在实际操作中掌握FPGA的应用。

学生特点:学生具备一定的数字电路基础,对FPGA有一定了解,但实际操作经验不足。

教学要求:教师需引导学生掌握FPGA拔河游戏机的理论知识,注重实践操作,培养学生的动手能力和团队协作能力。

通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高解决实际问题的能力。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识:- 复习数字电路的基本概念、逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路。

- 介绍FPGA的基本原理、结构及其在数字电路设计中的应用。

2. FPGA开发工具及编程:- 学习FPGA开发软件(如VHDL/Verilog)的基本操作和语法。

- 掌握FPGA编程方法,学会设计简单的数字电路。

3. 拔河游戏机设计与实现:- 分析拔河游戏机的硬件组成,包括FPGA芯片、输入输出接口、显示模块等。

- 学习拔河游戏机的软件编程,实现游戏逻辑、界面显示等功能。

- 学习拔河游戏机的硬件连接和调试方法。

教学大纲安排:1. 数字电路基础知识(2课时)2. FPGA开发工具及编程(3课时)3. 拔河游戏机设计与实现(5课时)教材关联:1. 《数字电路与逻辑设计》相关章节,了解数字电路基本原理和设计方法。

电子技术课程设计-拔河游戏机的设计[优秀]

电子技术课程设计-拔河游戏机的设计[优秀]

电子技术课程设计——拔河游戏机的设计拔河游戏机的设计一、选题依据设计一台具有自动数字显示功能的拔河游戏机.电子游戏是常见的娱乐活动,电子游戏的设计有趣味性高,操作简单.通过多它的设计扩展自身思路,提高自身综合运用知识能力.二、设计要求游戏分甲乙双方,设计一拔河游戏机,用按键的速度来模拟双方的力量,一点亮的发光二极管的左右移动显示双方比赛的状态.1. 拔河游戏机有9个发光二极管排成一排,比赛开始时,中间的发光二极管点亮,此为拔河中心.2. 甲乙双方各持一个按键,比赛开始时双方迅速地不断按动各自的按键,以此产生脉冲,谁按得快,亮点就向谁方移动(以甲方为右,乙方为左).3. 当任意一方终端发光二极管点亮时,这一方就取胜一局,此时发光二极管发光状态保持,双方按键无效,必须经复位键复位,两点才能恢复移至中间,开始新一轮的比赛.4. 要设置显示器显示甲乙双方赢的局数.三、电路结构及其工作原理1.电路的结构框图:图1 拔河游戏机线路框图2.电路的原理图:图2 拔河游戏机整机线路图3.电路工作原理:1、电路框图的说明可逆计数器CC40193原始状态输出接至译码器地址输入端,比赛开始时,可逆计数器原始输出状态是0000,经译码器输出使中间的一只发光二极管点亮.当按动A、B两个按键时,分别产生两个脉冲信号,经整形后分别加到可逆计数器上,可逆计数器输出的代码经译码器译码后驱动发光二极管点亮并产生位移,当亮点移到任何一方终端后,由于控制电路的作用,使这一状态被锁定,而对输入脉冲不起作用.如按动复位键,亮点又回到中点位置,比赛又可重新开始.将双方终端二极管的正端分别经两个与非门后接至二个十进制计数器CC4518的允许控制端EN,当任一方取胜,该方终端二极管点亮,产生一个下降沿使其对应的计数器计数.这样,计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数.2、编码器的使用与说明编码器有两个输入端,四个输出端,要进行加/减计数,因此选用CC40193双时钟二进制同步加减器来完成.图3 编码电路3、整形电路的设计与分析说明CC40193是可逆计数器,控制加减的CP脉冲分别加至5脚和4脚,此时当电路要求进行加法计数时,减法输入端CPD 必须接高电平;进行减法计数时,加法输入端CPU 也必须接高电平,若直接由A、B键产生的脉冲加到5脚或4脚,那么就有很多时机在进行计数输入时另一计数输入端为低电平,使计数器不能计数,双方按键均失去作用,拔河比赛不能正常进行.加一整形电路,使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲,这样就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性,从而使每按一次键都有可能进行有效的计数.整形电路由与门CC4081和与非门CC4011实现.图4整形电路图4、译码电路的设计与分析说明选用4线-16线CC4514译码器.译码器的输出Q0~Q14 分接9个发光二极管,二极管的负端接地,而正端接译码器;这样,当输出为高电平时发光二极管点亮.比赛准备,译码器输入为0000,Q0 输出为“1”,中心处二极管首先点亮,当编码器进行加法计数时,亮点向右移,进行减法计数时,亮点向左移.图5 译码电路图5、控制电路的设计与分析说明为指示出谁胜谁负,需用一个控制电路.当亮点移到任何一方的终端时,判该方为胜,此时双方的按键均宣告无效.此电路可用异或门CC4030和非门CC4011来实现.将双方终端二极管的正极接至异或门的两个输入端,当获胜一方为“1”,而另一方则为“0”,异或门输出为“1”,经非门产生低电平“0”,再送到CC40193计数器的置数端,于是计数器停止计数,处于预置状态,由于计数器数据端A、B、C、D和输出端QA、QB、QC、QD对应相连,输入也就是输出,从而使计数器对输入脉冲不起作用.图6 控制电路图6、胜负显示电路的设计与分析说明将双方终端二极管正极经非门后的输出分别接到二个CC4518计数器的EN端,CC4518的两组4位BCD码分别接到实验装置的两组译码显示器的A、B、C、D插口处.当一方取胜时,该方终端二极管发亮,产生一个上升沿,使相应的计数器进行加一计数,于是就得到了双方取胜次数的显示,若一位数不够,则进行二位数的级联.图7 胜负显示电路图7、复位电路的设计与分析说明为能进行多次比赛而需要进行复位操作,使亮点返回中心点, 可用一个开关控制CC40193的清零端R即可.胜负显示器的复位也应用一个开关来控制胜负计数器CC4518的清零端R,使其重新计数.注:1、CC40193同步递增递减二进制计数器引脚排列及功能参考CC40193(74LS193)同步十进制可逆计数器的引脚排列及功能.74LS193是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如下所示:图8 74LS193的引脚排列及逻辑符号(a)引脚排列(b) 逻辑符号图中:为置数端,为加计数时钟输入端,为减计数时钟输入端,为非同步进位输出端,为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端,为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端.其功能表如下:输入输出米RP3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1 Q01 ×××××××0 0 0 00 0 ××d c B a d c b A1 1 ××××加计数01 1 ××××减计数图9 CC4514 4线—16线译码器引脚排列A0~A3 —数据输入端INH —输出禁止控制端LE —数据锁存控制端输入高电平输出端输入高电平输出端LE INH A3 A2 A1 A0 LE INH A3 A2 A1 A01 0 0 0 0 0 YO 1 0 1 0 0 1 Y9 1 0 0 0 0 1 Y1 1 0 1 0 1 0 Y10 1 0 0 0 1 0 Y2 1 0 1 0 1 1 Y11 1 0 0 0 1 1 Y3 1 0 1 1 0 0 Y12 1 0 0 1 0 0 Y4 1 0 1 1 0 1 Y13 1 0 0 1 0 1 Y5 1 0 1 1 1 0 Y14 1 0 0 1 1 0 Y6 1 0 1 1 1 1 Y15 1 0 0 1 1 1 Y7 1 1 × × × × 无1 0 1 0 0 0 Y8 0 0 × × × × ①3、CC4518双十进制同步计数器引脚排列及功能:1CP、2CP —时钟输入端1R、2R —清除端1EN、2EN —计数允许控制端1Q0~1Q3 —计数器输出端2Q0~2Q3 —计数器输出端图10 CC4518 双十进制同步计数器引脚排列输入输出功能CP R EN↑ 0 1 加计数0 0 ↓ 加计数↓ 0 ×× 0 ↑保持↑ 0 01 0 ↓× 1 × 全部为“0”四、电路主要元件简介1、同步递增递减二进制计数器(CC40193)1个,4线-16线译码器(CC4514)一个,异或门(CC4030)一个,双十进制同步计数器(CC4518)2个,译码器(CC4511)2个,与非门(CC4081)2个,与非门(CC4011)11个.2、电阻:200欧的9个,1000欧的4个.3、发光二极管(LED)9个.4、电源输入串口 1个,导线若干.五、课程设计体会:通过本次课程设计,使我对专业课《数字电子技术》及《模拟电子技术》的知识又有了更加深刻的理解和掌握,我掌握CC40193同步递增递减二进制计数器引脚排列及功能、CC4514 4线-16线译码器引脚排列及功能和CC4518双十进制同步计数器引脚排列及功能,对电子器件的认识也不再停留在字面上,实现了从理论到实践的飞跃.自己动手设计使用电路图,安装元器件,调试器件,试验并让其应用,这些过程不仅仅让我更深刻的明白了课本上的原理知识,还让我认识到了使用时的注意事项,安装时的方法等.这对于我们以后动手能力也有个很大的提高.。

数字电路课程设计——拔河游戏机

数字电路课程设计——拔河游戏机

一、设计要求:1、拔河游戏机需要9个发光二极管排成一行,开机后只有中间一个亮点,以此作为拔河的中间线,游戏双方各持一个按键,迅速、不端地按动产生脉冲,哪方按得快,亮点就向哪方移动,每按一次,亮点移动一次。

移到任一方二极管的终端,该方获胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经复位后才能使亮点恢复到中心线。

2、显示器显示胜者的盘数。

二、采用器件及软件环境:硬件:ispLSl1016E芯片软件:ispEXPERT System及windows2000操作系统三、设计思想及说明:1、概述:使用ispLSl1016E芯片,使用ispEXPERT下载到芯片,采用74LS162计数,采用数字电路实现系统设备模拟测试2、设计思想:9个发光二极管用来模拟拔河的过程,中间一个灯为中线标志。

模拟的两端按左右两个按钮,按钮产生脉冲信号,芯片根据两侧按钮信号的快慢,控制中间的发光二极管的灯的熄灭,某一侧按得较快,中间亮的灯就会向那一侧移动;当亮的灯到达最外侧的灯时,锁定程序,(即任何按键无效,直到按复位键复位)并且相应端的计数器计数加一,用以表示获胜的次数。

使用复位键可以在锁定或者在比赛中断后重新开始时,将标志灯回到中心。

3、说明:中间灯亮表示中线;最外侧灯亮表示该端获胜;计数表示获胜次数;复位键使亮灯回到中线位置。

四、设计步骤,各模块组成,简要说明:1、设计步骤:分析设计要求,选择合适芯片,编写芯片代码,下载代码到芯片,连接数字电路,分项测试功能。

2、模块组成:设计程序使用一个名为baheji的模块,模块分为初始化(复位),判断是否到达最末端,没有的话,根据按键方式判断移动中间的信号灯;如果到达末端,产生计数,并且锁定;四个部分。

3、简要说明:count1.ar = cd1;count2.ar = cd1;score1.ar = cd2;score2.ar = cd2;初始化(复位)拔河游戏。

(count1-count2==4)或(count1-count2==-4);//说明:判断是否到达最末端的条件,如果是的话,计分器加1,并执行将死锁,并且将L发光二极管锁定状态。

电子技术课程设计报告 拔河玩具

电子技术课程设计报告 拔河玩具

“拔河游戏”玩具一 内容提要:电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。

由一排LED 发光二极管表示拔河的“电子绳”。

由甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED 管向自己一方的终点移动,当亮点移到任何一方的终点时,则该方获胜,连续比赛多局以定胜负。

本文粗略讲述了我们组在本次课程设计中的整个设计过程及收获。

二 设计内容及要求:1. 设一个裁判按键, 供裁判宣布新一轮游戏开始. 裁判按键后, 两个竞赛按键才有效,同时将中间的发光二极管点亮(绳子中心居中)。

安排15个发光二极管模拟绳子.2. 设两个竞赛按键供二人游戏使用,每按动一次,产生一个脉冲,使计数器加1 或减 1 ,计数器经过译码后 ,绳子中心相应地移动一次。

此处注意:如一方在按键或松开按键时,要保证另一方能正常工作。

3.当绳子中心(点亮的发光二极管)移到任一端,结束游戏。

同时,要锁住计数脉冲,竞赛按键无效, 并产生一计分脉冲。

4.(*) 安排两个计分计数器及译码,显示电路,实现计分,记录双方获胜的次数。

三 设计思路及原理:1、电子绳用15个发光二极管2、两个人分别用两个按钮向4为二进制可逆计数器送加减脉冲,看谁快3、 按钮输入需要防抖,并整成窄脉冲为防止一方按住按键不放而使计数器无法对另一方脉冲计数4、要使计数器的计数值对应点亮对应相应的灯,需要用译码器(用154或138)甲方 乙方1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15用138,需要两片,要考虑如何配合5、任一方胜出,应阻止计数脉冲继续输入,★并为胜出方加分胜出条件的判别可从译码器获得,也可从计数器获得●停止计数可锁住计数脉冲,也可直接停止计数器●胜出次数记分,甲乙各用一位十进制计数器,由获胜判别给出计数脉冲6、要设置一裁判键来启动新一轮比赛,需要完成的任务是,①为计数器置初值(使电子绳亮点位于中心),②开放甲乙双方的脉冲输入(防止强按)。

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一、实验名称:拔河游戏机设计
二、实验目的:
为了理论结合实际的电子基础知识,验证,巩固和消化电子技术基本知识,综合应用数字电子技术解决生产第一线的实际问题,提高基本的专业动手能力,进一步培养分析问题和解决问题的能力,以后更好的为社会服务。

三、实验任务:
设计主要容及要求:
1、设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。

2、电路使用9个发光二极管,开机后只有在拔河绳子中间的发光二极管亮。

3、比赛双方各持一个按钮,快速不断地按动按钮,产生脉冲,谁按得快,发光的二极管就向谁的方向移动,每按一次,发光二极管移动一位。

4、亮的发光二极管移到任一方的终点时,该方就获胜,此后双方的按钮都应无作用,状态保持,只有当栽判按动复位后,在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。

5、用七段数码管显示双方的获胜盘数。

四、实验设计思路
基本要求如下:
(1)比赛开始时,由裁判(K)下达命令后,甲(A)乙(B)双方才能输入信号,否则,由于电路具有自锁功能,使输入信号无效。

(2)“电子绳”到少由9个LED管构成,裁判下达“开始比赛”的命令后,位于“电子绳”中点的LED点亮。

甲乙双方通过按键输入信号,使发亮的LED管向自己一方移动,并阻止其向对方延伸。

当从中点至自己一方终点的LED管全部点亮时,表示比赛结束。

这时,电路自锁,保持当前状态不变,除非由裁判使电路复位。

五、总体设计方案:
1、电路设计原理
拔河游戏机需用15个(或9个)发光二极管排列成一行,开机后只有中间一个点亮,以此作为拔河的中心线,游戏双方各持一个按键,迅速地、不断地按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次。

移到任
控制 电路
复位
译码器
整形 电路
选择 开关
可逆 计数器
取胜计数器
中心 显示 线
按钮 A,B
一方终端二极管点亮,这一方就得胜,此时双方按键均无作用,输出保持,只有经复位后才使亮点恢复到中心线。

显示器显示胜者的盘数。

2、实验电路框图
3.逻辑电路原理图
1.编码电路
编码器有二个输入端,四个输出端,要进行加 /减计数,因此选用74LS192双时钟二进制同步加 /减计数器来完成。

2.整形电路
74LS192是可逆计数器,控制加减的CP脉冲分别加至5脚和4脚,此时当电路要求进行加法计数时,减法输入端CP D 必须接高电平;进行减法计数时,加法输入端CP U 也必须接高电平,若直接由A、B键产生的脉冲加到5脚或4脚,那么就有很多时机在进行计数输入时另一计数输入端为低电平,使计数器不能计数,双方按键均失去作用,拔河比赛不能正常进行。

加一整形电路,使A、B二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲,这样就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性,从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。

整形电路由与门74LS08和与非门74LS00构成。

3.译码电路:
由4线-16线译码器CC4514构成。

译码器的输出Y0~Y15中选出15个接电平指示灯,电平指示灯的负端接地,而正端接译码器;这样,当输出为高电平时电平指示灯点亮。

比赛准备,译码器输入为0000,Y0输出为1,中心处指示灯首先点亮,当编码器进行加法计数时,亮点向右移,进行减法计数时,亮点向左移。

4.控制电路:
为指示出谁胜谁负,需用一个控制电路。

当亮点移到任何一方的终端时,判该方为胜,此时双方的按键均宣告无效。

此电路可由或非门74LS02构成。

将双方终端指示灯的正接至或非门的2个输入端,当获胜一方为“1”,而另一方则为“0”,或非门输出为“0”,再送到74LS192计数器的置数端LD,于是计数器停止计数,处于预置状态,由于计数器数据端D0、D1、D2、D3和输出Q0、Q1、Q2、Q3对应相连,输入也就是输出,从而使计数器对脉冲不起作用。

5.胜负显示:
将双方终端指示灯正极经与非门输出后分别接到一个CC4518和一个CC4514计数器的CP端,CC4518的两组4位BCD码分别接到实验箱中
的两组译码显示器的8、4、2、1插孔上。

当一方取胜时,该方终端指示灯发亮,产生一个上升沿,使相应的计数器进行加一计数,于是就得到了双方取胜次数的显示,若一位数不够,则进行二位数的级连。

6.复位
为能进行多次比赛而需要进行复位操作,使亮点返回中心点,可用一个开关控制74LS192的清零端R即可。

胜负显示器的复位也应用一个开关来控制胜负计数器CC4518的清零端R,
六、实验结论
按图1制作完成后,经调试,电路工作正常,完全符合本实验任务要求.由脉冲发生器产生脉冲信号,经计数/译码器电路后,甲乙均能有效计数,当信号移动至S7或S9时,将CD4514的输出锁存,此时脉冲的输入不引起输出状态的改变.经复位后,译码器输出回到S0并且进入工作状态,即可重新游戏.
七.实验心得与体会
经过一个多星期的努力和付出的汗水,终于把课程设计做完了。

真是不容易呀,一份耕耘,一份收获。

这次课程设计给了我许多收获。

本次课程设计后我对数字电子技术有了更进一步的熟悉,实际操作和课本上的知识有很大联系,但又高于课本,一个看似很简单的电路,要动手把它设计出来就比较困难了,因为是设计要求我们在以后的学习中注意这一点,要把课本上所学到的知识和实际联系起来,同时通过本次电路的设计,不但巩固了所学知识,也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来,增强了学习的兴趣,考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料,和组织材料的综合能力。

不仅这样,还使我熟悉掌握了WORD文档的编辑。

通过设计拔河游戏机控制电路,让我对数字逻辑这门课有了更深刻的了解,对电子器件的认识也不再停留在字面上,实现了从理论到实践的飞跃。

我了解到理论和实践是分不开的。

只有理论不行,当你面对一堆元气件时,你会茫然不知所措;可只懂实践也不行,当别人问你为什么会这样,怎么样才算正确,你如果说凭感觉是不足以服人的。

学习的目的就是去应用,只有实践才能将书本知识转化为实用的技能
附件一:
主要器件说明:
CC4518双四位异步BCD码加法计数器
Cr:异步清零端(复位端),高电平有效。

CP,EN:计数器工作状态控制与时钟脉冲输入端。

Q D,Q C,Q B,
附件二:EWB仿真图。

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