电子拔河游戏机的设计
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拔河游戏机电路设计程序一、总体设计思想电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛游戏电路。
由一排发光二极管表示拔河的“电子绳”。
由甲乙双方通过按纽开关使发光二极管向一方的终点延伸,当延伸到某方的最后一个发光二极管时,则该方获胜,连续比赛多局以定胜负。
1.基本原理本电路要求使用9个发光二极管,开机后只有中间一个发亮,此即拔河的中心点。
游戏双方各持一个按钮,迅速地、不断地按动,产生脉冲,谁按得快,亮点就向谁的方向移动,每按一次,亮点移动一次。
亮点移到任一方终端二极管时,这一方就获胜,此时双方按钮均无作用,输出保持,只有复位后才使亮点恢复到中心。
最后用数码管显示获胜者的盘数。
由设计内容可知,首先需要一个十进制的计数器,用于对双方按钮的次数计数,并通过译码器显示在数码管上。
设计要求用50MHz的频率,而设计用到的是1K Hz的频率,所以要设计一个程序进行分频。
其次,显视控制部分设计要求在发光二极管上显示游戏状态,双方每按十次,亮点向先按十次移动一次,对脉冲进行计数,每十次移一位。
需接入一个清零端,用于复位。
再次,运用VHDL程序语言进行各个模块的程序编写,控制电路的正常运行。
最后,将以上程序组装起来,就可得到所需要的拔河游戏机library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity bahe isport (a,b,rst,clk:in std_logic;sg,led:out std_logic_vector(8 downto 0);bt:out std_logic_vector(7 downto 0));end bahe;----------------------------------architecture one of bahe iscomponent cnt10port (clk,rst,en:std_logic;cout:out std_logic;cq:out std_logic_vector(3 downto 0));end component;component scanport (clk :in std_logic;a1, a2,a3,b1,b2,b3:in std_logic_vector(3 downto 0);sg:out std_logic_vector(8 downto 0);bt: out std_logic_vector(7 downto 0));end component;component lmovport (kl ,kr:in std_logic_vector(3 downto 0) ;led:out std_logic_vector(8 downto 0);en : out std_logic;rst:in std_logic);end component;signal e,f,ca1,ca2,cb1,cb2:std_logic;signal cqa1,cqa2,cqa3,cqb1,cqb2,cqb3:std_logic_vector(3 downto 0); beginu1: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>a,cout=>ca1,cq=>cqa1);u2: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>ca1,cout=>ca2,cq=>cqa2); u3: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>ca2,cq=>cqa3);u4: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>b,cout=>cb1,cq=>cqb1);u5: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>cb1,cout=>cb2,cq=>cqb2); u6: cnt10 port map (en=>e,rst=>rst,clk=>cb2,cq=>cqb3);u7: scan port map (a1=>cqa1,a2=>cqa2,a3=>cqa3,b1=>cqb1,b2=>cqb2,b3=>cqb3,clk=>clk,sg=>sg,bt=>bt);u8:lmov port map (en=>e,kl=>cqa2,kr=>cqb2,rst=>rst,led=>led); end architecture one;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt10 isport(clk,rst,en:std_logic;cout:out std_logic;cq:out std_logic_vector(3 downto 0));end;architecture one of cnt10 isbeginprocess(clk,rst,en)variable cqi:std_logic_vector(3 downto 0);beginif rst='1' thencqi:=(others=>'0');elsif clk'event and clk='1' thenif en='1' thenif cqi<9 then cqi:=cqi+1;else cqi :=(others=>'0');end if ;end if;end if;if c qi=9 then cout<='0' ;else cout<='1';end if;cq<=cqi;end process;end;电路的VHDL程序如下:library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity scan isport (clk :in std_logic;a1,a2,a3,b1,b2,b3:in std_logic_vector(3 downto 0); sg:out std_logic_vector(8 downto 0);bt: out std_logic_vector(7 downto 0));end;architecture one of scan issignal cnt4:std_logic_vector(2 downto 0);signal a:std_logic_vector(3 downto 0);signal clk1:std_logic;beginp1:process(cnt4)begincase cnt4 iswhen "000"=>bt<="10000000";a<=a1;when "001"=>bt<="01000000";a<=a2;when "010"=>bt<="00100000";a<=a3;when "011"=>bt<="00000100";a<=b1;when "100"=>bt<="00000010";a<=b2;when "101"=>bt<="00000001";a<=b3;when others=>bt<="00000000";end case ;end process p1;---------------------------------p2:process (clk)variable ct:integer range 0 to 50000;beginif clk'event and clk='1' then --1000HZif ct<49999 thenct:=ct+1;clk1<='0';elsect:=0;clk1<='1';end if;end if;end process p2;process(clk1)beginif clk1'event an d clk1='1' thenif cnt4<5 thencnt4<=cnt4+1;cnt4<="000";end if;end if;end process;------------------------------------process (a)begincase a iswhen "0000"=>sg<="100000000";when "0001"=>sg<="111110001";when "0010"=>sg<="001001000";when "0011"=>sg<="001100000";when "0100"=>sg<="000110010";when "0101"=>sg<="000100100";when "0110"=>sg<="000000100";when "0111"=>sg<="111110000";when "1000"=>sg<="000000000";when "1001"=>sg<="100011111";when "1010"=>sg<="000100100";when "1011"=>sg<="000011000";when "1100"=>sg<="010001100";when "1101"=>sg<="001001000";when "1110"=>sg<="001000000";when "1111"=>sg<="000011111";when others=>null;end case ;end process;end;⑸胜负显示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。
拔河游戏机的设计与制作电子游戏是常见的娱乐活动,电子游戏的设计要趣味性强、操作简单。
通过对它的设计扩展设计思路,增强综合运用知识和实践操作能力。
一、设计任务游戏分甲、乙两方,设计一拔河机,用按键的速度来模拟双方的力量,以点亮的发光二极管的左右移动来显示双方比赛的状态。
1. 拔河游戏机用15个(或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,以此作为拔河的中心线。
2. 游戏双方各持一个按键,迅速地、不间断地按动各自的按键以产生脉冲,谁按得快,亮点就向谁方移动,每按一次,亮点移动一次。
3. 当亮点移到任一方终端二极管点亮时,这方就得胜。
此时发光二极管发光状态保持,双方按键均无效。
只有经复位后才能使亮点回到中心线,开始新一轮的比赛。
4. 设置一显示器显示甲乙双方各赢的局数。
二、电路设计拔河游戏机的原理框图如图1所示。
图1 拔河游戏机组成框图甲乙双方通过各自的按键,不断产生脉冲,产生的脉冲分别加到可逆计数器的加端和减端,计数器根据输入的加/减脉冲数不断改变计数值,该计数值作为地址码加到译码器上,以其相应输出端驱动发光二极管LED发光。
每当一方的终端发光二极管点亮时,该方获胜,本轮比赛结束。
此时控制器输出控制信号使计数器保持不变,双方按键均无效。
同时取胜计数器给获胜方计入1并显示获胜次数。
可逆计数器的种类虽然很多,但就计数方向的控制方式来说不外乎两类,一类是以计数控制端“U/D”的电平高低来决定计数器是加计数器还是减计数器,另一类是有两个计数输入端,一个输入端输入的脉冲做加计数,另一个输入端输入的脉冲做减计数。
在拔河游戏机中,需要对双方的脉冲进行快速的加/减计数,因此选用第二类可逆计数器比较方便。
1. 输入脉冲产生电路可逆计数器有两个计数输入端,分别接按键的输入脉冲,但当计数器要求进行加计数时,减计数输入端必须接高电平;同样,进行减计数时,加计数输入端也必须接高电平。
若把甲、乙双方按键产生的脉冲直接输入到可逆计数器的CP D(减计数时钟输入端)和CP U (加计数时钟输入端),则会有很多时候在进行计数输入时,另一计数输入端为低电平,使计数器不能正常计数,双方按键均失去作用,拔河比赛不能正常进行。
电子技术综合实验设计报告设计题目:电子拔河游戏机专业班级:学生:学号:指导教师:一、设计任务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。
二、设计要求1)由裁判下达比赛开始命令后,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)电子绳由17个LED管构成,裁判下达比赛开始命令后,位于电子绳中点的LED管发亮。
甲、乙二人通过按钮开关使发光的管向自己一方的终点移动,并阻止其向对方延伸。
当点亮的LED管到达某一方的终点时,该方获胜。
此时通过自锁功能锁定电路,使输入不再有效,必须由裁判再次发出比赛开始命令时方能开始下一次比赛。
3)某方赢一次,有计分电路自动给该方加1分,通过多次比赛以定胜负。
三、总体方案设计本方案中,有效输入信号代表的是拔河的力度的相对大小。
则当A=1,B=0时,表示甲的力度比乙的力度大;当B=1,A=0时,表示乙的力度比甲的力度大;当A=1,且B=1时,表示甲的力度与乙的力度一样大;当A=0且B=0时,表示甲、乙均还未开始拔河。
当裁判员下达比赛开始命令后,比赛开始,甲、乙中的任意一方输入有效信号后,计数器开始计数。
若甲输入有消信号时,进行加计数;若乙输入有效信号时,进行减计数。
电子绳的LED开始移动;当甲、乙同时输入有效信号时,电子绳上点亮的LED灯不再移动。
当一局比赛结束后,电子绳上某一头的LED保持亮,此时,甲、乙的输入信号不再有效,计分电路此时记录并显示甲、乙总共的比赛成绩。
当裁判下达下一局比赛开始的命令后,比赛才能开始,甲、乙输入信号才有效。
基本实验原理图如下:可采用可预置的加/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LED发亮。
当向计数器输入“加脉冲”,使其作加运算时发亮的灯向甲方延伸,相反,当向计数器输入“减脉冲”时,发亮的灯向相反方向移动。
拔河游戏机的设计一、设计目标:1.提供真实的拔河体验,让用户感受到真实的体力竞技活动;2.增强家庭成员之间的互动和合作意识;3.提供多人游戏模式,可以与朋友家庭一起参与游戏;4.结合虚拟现实技术,增加游戏的乐趣和刺激性。
二、外观设计:游戏机的外观以红、蓝两种主色调为主,象征着两个参与拔河比赛的队伍。
整机底部设计有稳固的支撑架和轮子,方便用户随时移动游戏机到所需的地方进行游戏。
三、内部结构:游戏机内部还嵌入了虚拟现实技术,通过激光投影系统将游戏画面投射到场地上方的屏幕上,使玩家可以身临其境地感受到拔河比赛的紧张氛围和乐趣。
四、操作方式:游戏机设有多个操作按钮和触摸屏,用于玩家进行游戏操作和选择游戏模式。
游戏开始后,玩家需要分组,选择自己所要加入的队伍。
每个队伍位于游戏机的一侧,队伍的位置标识以红、蓝两种颜色进行区分。
在游戏进行过程中,玩家需要通过施加力量来拔河。
当队伍成员同步用力时,游戏机内的传感器会实时记录施力的大小,并通过投影系统显示在屏幕上。
五、游戏模式:单人模式中,玩家可以与游戏机进行对抗,通过不断提高力量输出来挑战自己的极限。
双人模式中,两个队伍的玩家可以进行实时对抗比拼,比赛结束后会根据队伍施力情况进行排名。
团队模式中,多个队伍的玩家可以组成一个大团队进行比赛,通过团队协作来获得最高分数。
六、游戏规则:游戏规则可以根据不同的模式进行调整。
一般来说,比赛时间为两分钟,双方需要在规定时间内用力拔动游戏机。
比赛结束后,会根据队伍施力情况和距离分析,来决定哪个队伍获得胜利。
七、安全设计:游戏机的支撑架和底部轮子具有良好的稳固性,保证在游戏过程中不会发生倾斜或滑动等意外情况。
总结:拔河游戏机的设计旨在提供真实的拔河体验和多人互动的乐趣。
通过创新的虚拟现实技术和实时反馈系统,使玩家可以身临其境地感受到拔河比赛的紧张氛围和刺激性。
这款游戏机将成为家庭娱乐的一大亮点,增强家庭成员之间的凝聚力和合作意识。
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。
数字逻辑与数字系统课程设计报告设计题目:拔河游戏机专业班级:计算机科学与技术08-2班学生:程 20082567同组学生:恒 2008指导教师:拔河游戏机摘要:本实验使我们进一步掌握数字电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力本课程设计的容就是采用74LS00、74LS193、4线-16线译码器CC4514、74LS02、CC 4518设计的一个电子拔河游戏机,该游戏机具有整形、计数、译码、控制、复位等功能,设计原理简单易懂,所设计的游戏机的游戏规则和真的拔河比赛规则相类似。
目录一.设计任务与要求 (1)1.设计任务 (1)2.设计要求 (1)二.总体设计方案 (1)1.设计思路 (1)2.电路设计原理 (1)3.两个方案的对比 (6)4. 实验方案论证 (6)5. 实验目的 (6)6. 实验器件 (7)三.单元电路设计与参数计算 (7)1. 整形电路 (7)2. 计数电路 (7)3. 译码电路 (8)4. 胜负显示电路 (9)四.总原理图及元器件清单 (11)1. 总原理图 (11)2. 说明 (14)3. 元器件清单 (14)五.结论与心得 (15)六.参考文献 (16)一.设计任务与要求设计思路给定实验设备和主要元器件按照电路设计的各部分组成一个完整的拔河游戏机。
1.拔河游戏机共有15个发光二级管,开机后只有中间一个发亮,以此作为拔河的中心线,游戏双方各持一个按键,迅速地,不断地按动以产生脉冲,谁按的快,亮点向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次,移到任一方终端二极管发亮,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。
2.用七段数码管显示胜者取胜的盘数。
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。
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.。
. .. 上海电力学院课题名称电子拔河游戏机课题代码 211院(系)电气工程学院专业电气工程及其自动化班级 2011023学号及姓名20112921 詹志文时间2014年01月13号指导教师签名:教研室主任(系主任)签名:目录一、设计目的及设计要求 (3)二、整体概述··················三、个人负责部分················四、实物制作··················五、设计心得与体会···············六、致谢····················七、参考文献··················一设计目的及设计要求(一)、设计目的:1、了解并掌握电子电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力。
拔河游戏机一、课程设计目的1.设计并实现可供2人进行拔河游戏的电路2.熟悉应用数电知识完成应用。
3.理解元件的工作原理和实际用途。
二、设计内容及要求2.1内容:设计并制作一个拔河游戏机电路2.2基本要求(1)初始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;(2)游戏双方各持有一个按键,按键按动一次,亮点有可能移动一次;(3)亮点移动的方向与按键快的一方一致;(4)当任一方终端二极管点亮时,这一方就得胜,再按键电路输出不变;(5)按复位后,回到初始状态。
三、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速度快的一方延伸,而阻止向速度慢的一方延伸。
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右方延伸,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,只有按了复位按键双方才能继续下一局的比赛,计数器就记录双方的获胜的次数,数码管显示胜者赢的盘数。
四、总体设计方案4.1设计思路(1)本课题所设计的拔河游戏机由9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。
4.2总体设计框图图1 拔河游戏机总体设计框图4.3整机电路图见附录一五、各单元电路的设计方案及芯片原理说明5.1各单元电路的设计方案5.1.1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CC40193双时钟十进制同步加/减计数器来完成。
8.参考文献:
[1] 蔡惟铮主编:《数字电子线路基础》,哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社,1988年
[2] 李士雄、丁康源主编:《数字集成电子技术教程》,高等教育出版社,1993年
[3] 方建中主编《电子线路实验》,浙江大学出版社,2001年
[4]丁磊主编《数字逻辑与EDA设计》,西安电子科技大学出版社,2012年8月9.附录
附录一:总体器件表及相关器件的功能表、管脚分布
器件功能
74LS90D 十进制计数器
74LS138D 3-8译码器
74LS193D 二进制可逆计数器
电阻、开关、导线若干控制电路
数码显示屏3个记录赢家和比分
LED灯15个代表比赛绳子
(1) 74LS90D
真值表:
管脚分布:
(2)74LS138 真值表:
管脚图:
(3)74LS193 真值表:
管脚图:
附录二:总体设计图
附录三:仿真结果
附录四:小组各成员所做工作说明
本大作业由陶文,姚英杰和孙佳朋共同完成,其中信号处理部分由孙佳朋完成,计数和译码部分由陶文完成,计分器和显示胜负方由
姚英杰完成。
实验报告由陶文,姚英杰,孙佳朋共同完成,没人负责其中三项。