logo资料库

数字电子实习电子拔河游戏机设计.doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.16M 资料格式：doc 举报 版权申诉
第1页 / 共12页
第2页 / 共12页
第3页 / 共12页
第4页 / 共12页
第5页 / 共12页
第6页 / 共12页
第7页 / 共12页
第8页 / 共12页
资料共12页，剩余部分请下载后查看
    电 子 技 术 课 程 设 计 说 明 书 课 程 名 称 ： 电 子 技 术 课 程 设 计 题 目 ： 电 子 拔 河 游 戏 机 设 计 学院：机械工程学院 班级：体育装备工程 姓名：王剑钊 学号:070106012
    课 程 设 计 任 务 书 一、 设计题目 拔河游戏机 二、 主要内容及要求 1．设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。 2．电路使用 15 个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。 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，只有当裁判按动复位后，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。 三、 进度安排 1.认真思考和理解所选题目的有关要求，大致知道要求做什么。 2.根据实验的设计要求，到图书馆或上网查找相关的资料，了解拔河游戏 机的工作原理。 3.学习数字电路中触发器、计数器、译码显示器等单元电路的设计及综合 应用，掌握逻辑电路的设计与测试方法，等。 4.综合相关的资料，设计实验方案。 5．根据所设计方案，用仿真软件进行电路仿真。 6．根据要求撰写实验报告。 四、 总评成绩 指导教师 学生签名 2
    目 录 一．设计任务分析……………………………………………………1 二．拔河游戏机的总体方案设计…………………………………1 2．1 设计思路………………………………………………………1 2．2 电路原理图……………………………………………………1 2．3 电路工作原理…………………………………………………3 2．4 各单元电路的设计……………………………………………3 三．元器件的使用……………………………………………………6 四．总结…………………………………………………………………7 4.1 实验评价 ………………………………………………………7 4.2 心得体会 ………………………………………………………8 参考文献…………………………………………………………………8 附录…………………………………………………………………………8 3
    一、 设计任务分析 本课题的主要任务是让拔河游戏机的电平指示灯由中点向我方延伸， 而阻止其向对方延伸。可以设想用可预置的加/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电平指示灯的显示状态。如当计数器进 行加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延伸，相反，进行减法计数时， 发亮的电平指示灯向相反方向移动。当移动到一方的终点就就把电路锁 定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一 盘的比赛，而计数器就记录双方的获胜的次数。 二、 总体方案设计 2．1 设计思路： (1)本课题所设计的拔河游戏机由 15 个电平指示灯排列成一行，开 机之后只有中间一个电平指示灯亮，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。 (2)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 电路原理图： 图一， 图二分别为拔河游戏机的电路框图、整机逻辑图。 4
    2．3 电路工作原理： 可逆计数器 74LS193 原始状态输出 4 位二进制数 0000，经译码器输出 使中间的一只电平指示灯 Y0 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，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。 5
    将双方终端指示灯的正端分别经两个与非门后接到 2 个十进制计数器 CC4518 的使能端 EN，当任一方取胜，该方终端指示灯点亮，产生 1 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。 2．4 各单元电路的设计： 1.编码电路的设计： 由双时钟二进制同步可逆计数器 74LS193 构成，它有 2 个输入端，4 个输出端，能进行加／减计数。通过编码器来控制电平指示灯的显示，加 计数时向右移动，进行减计数时，向相反方向移动。电路图如下： 2.整形电路设计： 由与门 74LS08 和与非门 74LS00 构成。因 74LS193 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，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。电路图如下图所示： 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 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。 6
    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。 电路图如下图所示： 4.控制电路： 由异或门 74LS86 和与非门 74LS00 构成，其作用是指示出谁胜谁负。 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。 将双方终端指示灯的正接至异或门的 2 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”，经与非门产生低电平“0”，再送 LD 到 74LS193 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 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。电路图如下图所示： 5.胜负显示： 由计数器 CC4518 和译码显示器构成。将双方终端指示灯正极经与非门 输出后分别接到 2 个 CC4518 计数器的 EN 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 1 位数不够，则进行 2 位数的级连。 电路图如下： 7
    6.复位控制： 74LS193 的清零端 CR 接一个电平开关，作为一个开关控制，进行多次 比赛而需要的复位操作，使亮点返回中心点。 CC4518 的清零端 RD 也接一个电平开关，作为胜负显示器的复位来控制 胜负计数器使其重新计数。其中 CC4518 功能表下表所示： 输 入 时钟 CP × ↑ 0 ↓ × ↑ 1 清零 RD 1 0 0 0 0 0 0 使能 EN × 1 ↓ × ↑ 0 ↓ 输出功能 全部为 0 加计数 保持 三、 元器件的使用及其引角图： 1 片 1 片 1 片 3 片 1 片 1 片 4 个 4 线—16 线译码器 双同步十进制计数器 3．1 元器件的选用： CC4514 CC4518 74LS193 同步二进制可逆计数器 74LS00 74LS08 74LS86 四 2 输入与非门 四 2 输入与门 四 2 输入异或门 电阻： 1KΩ (各原器件的引角图见附录) 四、 电路仿真结果： 8
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    课程资源

    共收录17145份资料，累计13个分类，关注成员有19位，主要包括：PHP,网络管理,网页制作,Java,.Net,数据库,3G/移动开发,C/C++,游戏开发,嵌入式,讲义,软件测试,专业指导

    热门标签

    PHP 网络管理 网页制作 Java .Net 数据库 3G/移动开发 C/C++ 游戏开发 嵌入式 讲义 软件测试 专业指导

    最新资料