数电课程设计基于Multisim的乒乓球游戏机控制电路设计

数电课设-乒乓球游戏机乒乓球游戏机数电课设一、课设目的本课设的目的是通过设计并实现一个乒乓球游戏机的电子电路模型，来巩固和应用学生在数字电路实验课上所学习到的知识，提高他们的电子电路设计与实现能力。

二、设计思路乒乓球游戏机是一种非常经典的游戏机，它的原理很简单，就是通过两个滑块控制球的移动方向，利用球拍击球来达到得分的目的。

基于这个原理，我们可以设计一个乒乓球游戏机的电子电路模型。

具体的设计思路如下：1、显示系统：使用LED点阵来显示游戏界面。

设计一个4*4的LED 点阵，通过控制LED点阵的亮灭来显示游戏界面的各个元素，如球、滑块等。

2、控制系统：使用两个按键来控制滑块的上下移动。

通过按键的触发来改变滑块的位置，从而实现对球的控制。

3、碰撞检测：使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。

当球与滑块相碰时，逻辑门输出高电平信号，触发得分操作。

4、计分系统：使用计数器电路来实现游戏的计分功能。

当球与滑块相碰时，计数器加一，同时更新LED点阵上的分数显示。

三、电路实现1、显示系统：设计一个4*4的LED点阵电路模型，使用74HC595移位寄存器来驱动LED点阵。

将74HC595的输出接入到LED点阵的行线上，通过移位寄存器的控制信号来控制LED点阵的亮灭。

通过连续地改变LED 点阵的亮灭状态，可以显示游戏界面上的各个元素。

2、控制系统：使用两个按键作为滑块的上下移动控制信号。

当按键按下时，滑块的位置向相应方向移动。

可以使用74HC165移位寄存器来实现按键输入的检测和转换。

3、碰撞检测：使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。

可以使用与门和反相器来实现碰撞检测。

当球与滑块相碰时，逻辑门输出高电平信号。

4、计分系统：使用计数器电路来实现游戏的计分功能。

可以使用74HC191或74HC163等计数器芯片来实现，通过设置计数器的初始值和计数模式，来实现游戏的计分功能。

四、功能实现乒乓球游戏机的基本功能有：1、选择游戏模式功能：可以通过添加一个模式选择开关，来实现选择不同的游戏难度。

数字电子技术课程设计一：课程设计名称:乒乓球比赛游戏机电路二：设计目的1.掌握设计乒乓球游戏机控制系统的方法。

2.熟悉掌握移位寄存器，计数器，译码器的用法。

3.在已学知识的基础上，根据实际情况融会贯通。

三：设计任务和设计要求1.设计任务（1）设计一个由甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。

（2）用八只（或更多）排成长串的指示灯（发光二极管）用来代表球的轨迹，其中一个亮的指示灯用来显示球的当前位置，用一个时钟脉冲源使点亮的指示灯依次从左向右，或从右向左移动，其速度应能调节，一般为1s转换一次。

（3）用两个按钮开关作为球拍，甲乙两人参加比赛。

当球到达甲方时，应立即按动开关(电路应只能响应按钮信号的前沿，若重复按动或持续按下去，将不起作用)，表示回球，球到达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去。

若击中，则乒乓球向相反方向移动，若未击中，则对方得一分。

（4）一方得分时，电路自动响铃3s，此时发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。

（5）设置自动计分电路，双方各用二位数码管进行计分显示，每计满11分为一局。

（6）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有效。

2.设计要求(1) 确定总体设计方案画出总方框图。

(2) 确定各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。

(3) 选择芯片确定型号。

(4) 画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装电路。

(5) 进行电路调试，达到设计要求。

(6) 写出总结报告。

三、基本工作原理和设计方案乒乓球游戏模拟机电路框图如图所示。

频率可调的时钟发生器为双向移位寄存器提供时钟脉冲，用双向移位寄存器的输出端控制指示灯来模拟乒乓球的运动轨迹。

先点亮位于某一方的第1个指示灯，由击球者通过按钮输入“击球”开关信号，实现移位方向的控制。

本电路设计的核心为控制电路，它决定整个系统的动作，必须掌握各信号之间的关系。

框图中的双向移位寄存器也可用计数译码方式实现乒乓球运动轨迹的模拟，如利用加减计数器的两个时钟信号来实现甲乙双方的击球，由表示球拍“击打”按钮产生计数时钟，计数器的输出状态经译码器驱动指示灯发光。

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【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
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。

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。

乒乓球比赛游戏机一、设计任务与要求1 课题目的及意义本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB 电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。

通过这次课程设计让我们了解和熟悉了乒乓球游戏机的原理和Multisim仿真设计软件的操作，也让我们加深了解了对双向移位寄存器、双D触发器及、加法器及逻辑门电路的一些实际用途，并将理论与实践相结合。

2 课题的内容和要求设计一个甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。

基本要求：（1）用8个发光二极管排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中点亮的发光二极管代表“乒乓球”的当前位置，点亮的发光二极管依次由左向右或由右向左移动。

（2）当球运动到某方的最后一位时，参赛者应立即按下自己一方的按钮，即表示击球，若击中，则“球”向相反方向运动，若未击中，则对方得1分。

（3）设置自动计分电路，双方各用二位数码管来显示计分，每局11分。

到达11分时产生报警信号。

提高要求：（4）一方得分时，电路自动响铃3s，这期间发球无效，等铃声停止后方能继续比赛。

（5）设置局数显示，5局结束后有声响提示比赛结束。

课题任务要求1、画出总体设计框图，以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。

并以文字对原理作辅助说明。

2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。

3、选择合适的元器件，在EWB 上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路。

在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。

4、在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和连接，进行合理布局，进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。

二、方案设计与论证根据设计任务，对照图乒乓球比赛模拟及1.1，可以分为三个模块进行设计： 1. 球台电路：球迹移动电路可采用双向移位寄存器方法实现，由发光二极管作光点模拟乒乓球移动的轨迹。

一、设计目的：本电子设计主要为实现以下目的：1、增强对数字电子技术的了解与掌握；2、学习相关软件的使用方法；3、具备简单电路的设计能力。

二、设计任务1、乒乓球游戏电路主要功能：（1）设计游戏电路由甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。

（2）用六只排成长串的指示灯（发光二极管）用来代表球的轨迹，其中一个亮的指示灯用来显示球的当前位置，指示灯依次从左向右，或从右向左移动来表示乒乓球被击打的轨迹。

（3）用两个按钮开关作为球拍，甲乙两人参加比赛。

当球到达甲方时，应立即按动开关(电路应只能响应按钮信号的前沿，若重复按动或持续按下去，将不起作用)，表示回球，球到达乙时，同样也应立即按动乙方的开关，将球回击到对方去（游戏规定只有在1号灯、6号灯亮时击球才有效）。

若击中，则乒乓球向相反方向移动，若未击中，则对方得一分。

（4）一方得分时，计时器计时3s，电路自动响铃3s，此时发球无效，3s后，由裁判清零，方能继续比赛。

（5）自动计分电路，双方各用一个七段数码显示管进行计分显示，每计满9分为一局。

（6）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，二极管亮代表拥有发球权，拥有发球权的一方发球有效。

（7）游戏时间为20分钟，当第一次发球的同时，倒计时器开始计时，当时间走完之后，自动切断电路，不能再进行游戏，若此时还没有人达到9分，那么分高的人赢得比赛，若比分相同，那么视为平局。

三、设计电路的实现（1）乒乓球游戏机控制电路组成框图如图1所示。

它由秒信号发生器、时序控制电路、计分显示电路、响铃提醒电路和20分钟倒计时电路、双向移位寄存器（74LS194）、LED发光管和甲、乙双方、裁判开关等组成。

图1 乒乓球游戏机控制电路结构组成框图（2）用双向移位寄存器的输出端控制LED显示已达到模拟乒乓球运动的轨迹，先点亮位于某一方第一个LED，由击球者通过按钮输入开关信号，实现以为方向的控制。

（3）用时序控制电路来控制实现只有当最后一个LED灯亮的时候，甲或乙选手去按动“球拍”按钮，“球”的运动方向才会发生改变，而没有达到最后一个LED灯亮的任何时候按动按钮都是无效的。

数电课程设计乒乓球游戏机
乒乓球游戏机设计
一、项目背景
乒乓球游戏机是一款可供大众参与的游戏机类产品，加之普及的家用
游戏机，乒乓球游戏机受到越来越多的关注，且多有青少年及休闲人群作
为客群，希望有更好的体验，此则为此次设计的初衷。

二、产品和用户分析
基于用户对于乒乓球游戏机的期望，本次设计的乒乓球游戏机将主要
针对喜欢乒乓球比赛的青少年及成人，提供一种新的体验方式，让游戏更
加有趣。

乒乓球游戏机将采用简单的控制方式，采用3D立体显示屏，可以实
现3D视角的操作，令游戏更加刺激且容易把握游戏操作，最重要的是确
保游戏的稳定性和安全性，使乒乓球游戏机成为安全、有趣的游戏工具。

三、产品功能
1、游戏模式：乒乓球游戏机可以设置5种游戏模式，单人比赛模式，双人比赛模式，团队比赛模式，技术训练模式，自由模式。

2、控制方式：采用简单的控制方式，使用户更加容易掌握，并在操
作中更加顺畅。

3、立体显示：采用3D立体显示屏，能够实现效果更加清晰、刺激的
3D视角游戏，让操作更加有趣。

乒乓球游戏电路课程设计最终完成版第一篇：乒乓球游戏电路课程设计最终完成版电子课程设计——基于Verilog的乒乓游戏设计电路学院：专业、班级:姓名：学号：指导教师：2014年12月引言可编程器件的广泛应用，为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

可编程器件可以通过软件编程对硬件的结构和工作方式进行重构，使得硬件的设计可以如同软件设计那样快捷方便。

高速发展的FPGA、CPLD兼有串、并行工作方式和高速、高可靠性的特点，在电子系统设计中得到了广泛应用。

通常使用硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)进行数字电子系统设计。

目前应用广泛的硬件描述语言有：VHDL语言，Verilog HDL语言，AHDL语言。

Verilog语言由于具有强大的行为描述能力和丰富的仿真语句从而成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。

鉴于如上所述，本系统使用Verilog语言进行设计，采用自上向下的设计方法。

利用Quartus II 9.1 进行Verilog程序的编译与综合，然后用Modelism SE 6.0进行功能仿真和时序仿真，并使用EDA实验箱进行下载验证。

基于Verilog的乒乓游戏设计电路一、设计任务与要求任务：设计一个乒乓球游戏机，模拟乒乓球比赛的基本过程和规则，并能裁判和自动计分。

要求如下：1.使用乒乓球游戏机的甲乙双方在不同的位置罚球或击球。

2.乒乓球的位置和移动方向可由发光二极管和依次点亮的方向决定，为球的移动速度为一定值（我们设计中设为0.5秒移动一位）。

使用者可按乒乓球的位置发出相应的动作，在其他时候击球视为犯规，给对方加一分；都犯规双方各加一分。

二、总体框图设计思路根据乒乓球比赛的过程和规则，首先游戏开始，如果一方非正确击球则另一方加分，当分数大于11时获胜，游戏结束，系统设计流程图如图1所示。

图2给出了乒乓球游戏机的原理图。

用5个发光二极管代表乒乓球，在游戏机两侧各设置二个开关，一个是发球开关，一个是击球开关。

电子线路综合设计乒乓球比赛模拟及计分器设计2023年6月在信息社会高速发展旳今天，数字电路芯片已经实现高度集成化，并逐渐渗透到医学、计算机等各个领域，对人类旳生活有着深远旳影响。

本设计采用基本门电路以及74LS系列芯片旳搭建，以multisim 12.0软件为平台进行仿真，实现了对乒乓球游戏旳模拟。

重要处理旳问题有：（1）模拟乒乓球旳轨迹：用双向移位4位寄存器74194以及基本门电路实现；（2）球速旳调整：运用555电路实现；（3）球被击中、犯规旳判断；（4）计数器旳使用：采用74LS90和74LS161旳组合，给玩家计分；（5）有关比分旳显示：通过CD4511译码芯片将计数器旳输出状态显示到2位共阴极数码管上。

关键词：双向移位4位寄存器、555电路、译码电路、计数器系统1 设计任务 (1)2 电路整体设计 (2)2.1 译码显示电路设计 (4)2.2 555定期器构成脉冲发生器 (5)2.3模拟乒乓球电路旳设计 (6)3 电路整体性能旳检测 (7)3.1 译码显示电路旳检测 (7)3.2 脉冲发生器电路旳检测·····························································3.3模拟乒乓球电路旳检测······························································4试验结论 ·······················································································5课程设计心得体会以及提议 ·······························································6 Abstract ·························································································7附录(包括元器件清单以及各元器件功能表） ·········································8参照文献 ·······················································································1．设计任务本次我们小组选择旳设计是乒乓球比赛模拟及计分器设计，重要任务是用数字电路模拟乒乓球比赛并能给比赛计分。

ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ《电气自动化》２０１８年第４０卷第２期电子电路设计ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｉｒｃｕｉｔＤｅｓｉｇｎ乒乓球游戏控制电路的设计与仿真高美蓉（宝鸡文理学院物理与光电技术学院，陕西宝鸡　７２１０１６）摘　要：采用数字芯片实现乒乓球游戏电路的设计。

实现了乒乓球的左右移动、裁判控制、选手击球、显示得分，累计得分１１分ｌｅｄ显示并报警等功能。

通过Ｍｕｌｔｉｓｉｍ软件对电路进行仿真，利用三个双向开关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，实时关注比赛过程和结果。

电路可正确地完成游戏功能，具有操作简单、结构清晰、功能全面的优点。

关键词：乒乓球游戏；移动；移位寄存器；显示；仿真ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３８８６．２０１８．０２．０３５［中图分类号］ＴＭ３９１．９　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１０００－３８８６（２０１８）０２－０１０８－０２ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａＣｏｎｔｒｏｌＣｉｒｃｕｉｔｆｏｒＴａｂｌｅＴｅｎｎｉｓＧａｍｅｓＧａｏＭｅｉｒｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢａｏｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＡｒｔｓ，ＢａｏｊｉＳｈａａｎｘｉ７２１０１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｔａｂｌｅｔｅｎｎｉｓｇａｍｅｃｉｒｃｕｉｔｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈａｄｉｇｉｔａｌｃｈｉｐ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｒｅａｌｉｚｅｄｌｅｆｔａｎｄｒｉｇｈｔｍｏｖｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔａｂｌｅｔｅｎｎｉｓ，ｒｅｆｅｒｅｅ’ｓｃｏｎｔｒｏｌ，ｐｌａｙｅｒ’ｓｓｔｒｉｋｅ，ｄｉｓｐｌａｙｏｆｓｃｏｒｅ，ＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｏｆｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｓｃｏｒｅ１１ａｎｄａｌａｒｍ．Ｍｕｌｔｉｓｉｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ，ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｗｉｔｃｈｅｓＪ１，Ｊ２ａｎｄＪ３ａｒｅｕｓｅｄａｓｒｅｆｅｒｅｅａｎｄｐｌａｙｅｒｓＡａｎｄＢｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｌａｙｅｒｓｃａｎｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅａｄｔｈｅｉｒｓｃｏｒｅｓｆｒｏｍｔｈｅｄｅｃｏｄｉｎｇｄｉｓｐｌａｙｆｏｒｔｈｅｉｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｃｏｎｃｅｒｎａｂｏｕｔｇａｍｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｒｅｓｕｌｔ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｃｏｒｒｅｃｔｌｙｐｅｒｆｏｒｍｇａｍｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｈａｓｓｕｃｈａｄｖａｎｔａｇｅｓａｓｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｃｌｅａｒｃｕｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｂｌｅｔｅｎｎｉｓｇａｍｅ；ｍｏｖｅｍｅｎｔ；ｓｈｉｆｔｒｅｇｉｓｔｅｒ；ｄｉｓｐｌａｙ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　定稿日期：２０１７－０６－１９　基金项目：宝鸡市科技计划项目（１５ＲＫＸ－１－１７）０　引　言在信息社会高速发展的今天，数字电路芯片已经实现高度集成化，并逐步渗透到各个领域，智能化的娱乐产品也走进了我们的生活［１－２］。

数电课程设计—乒乓球游戏机
真实
乒乓球游戏机设计
一、定义
二、目的
乒乓球游戏机的设计目标是：
1.提供给玩家更加逼真的乒乓球游戏体验；
2.通过集成更多元化的乒乓球游戏模式，让乒乓球游戏的乐趣更加丰富；
3.提高乒乓球游戏的操控精准性，让乒乓球游戏可以更加实时反馈；
4.社会实践教育，让用户在游戏过程中更加关注体育事业的发展。

三、技术要求
1.乒乓球游戏机应当拥有较高的操控精度，实现球拍抓取乒乓球的精准度达到90%以上；
2.乒乓球游戏机应当兼容两款最新乒乓球游戏：普通乒乓球、精英乒乓球；
3.乒乓球游戏机功能界面要求友好、简洁，给玩家切换游戏模式的操作及时响应；
4.运行时能够实时反馈给玩家，准确表现陪打模式设置及游戏模式进行状态；
5.通过游戏设计让玩家关注社会现实，提高玩家的社会责任意识。

四、硬件设计
1.乒乓球游戏机的外壳采用标准的板材成型，外形美观，且拥有防滑矩形纹路；
2.内部主板采用标准的多芯片架构，包含：CPU、控制IC、传感器、电子场景模拟电路，且拥有精密的热键夹板；。

1绪论1.1选题背景1.1.1 课题目的及意义本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB 电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。

通过这次课程设计让我们了解和熟悉了乒乓球游戏机的原理和Multisim仿真设计软件的操作，也让我们加深了解了对双向移位寄存器、双D触发器及、加法器及逻辑门电路的一些实际用途，并将理论与实践相结合。

1.1.2 课题的内容和要求独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计，采用EWB电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试，在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。

课程设计具体内容如下：乒乓球比赛是由甲乙双方参赛，加上裁判的三人游戏（也可以不用裁判），乒乓球比赛模拟机是用发光二极管（LED）模拟乒乓球乒乓球比赛模拟机框图设计要求：1、基本部分(1) 至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从由到左移动，“球”的移动速度能由时钟电路调节。

(2) 当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。

(3) 设计自动记分电路，甲乙双方各用一位数码管显示得分，每记满9分为一局。

2、发挥部分(选做)(1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。

(2) 发球次数能由一位数码管显示。

(3) 一方得分，电路自动响铃3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛。

课题任务要求1、画出总体设计框图，以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。

并以文字对原理作辅助说明。

2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。

数电课程设计乒乓球游戏机
本次数电课程设计的主题是乒乓球游戏机。

乒乓球是一项广受欢迎的体育运动，这个游戏机可以让用户在家中轻松享受乒乓球的乐趣。

设计的目标是实现一个简单且易于使用的乒乓球游戏机，用户可以通过控制器操控球拍并与计算机进行比赛。

游戏机的硬件主要由以下几个部分组成：主控制器、显示器、音频设备和输入设备。

主控制器负责控制游戏的逻辑和处理用户的输入。

显示器用于显示游戏界面和乒乓球的运动轨迹。

音频设备用于播放游戏音效和背景音乐。

输入设备包括乒乓球拍控制器和选择按键，用户可以通过乒乓球拍控制器来控制球拍的移动方向和击球。

游戏机的软件设计需要实现以下几个功能：游戏界面的显示、乒乓球的运动轨迹计算、乒乓球拍的控制、计分和游戏逻辑。

游戏界面的显示需要利用显示器来实现，可以使用适当的图形和文字来显示游戏界面。

乒乓球的运动轨迹计算需要根据球拍的位置、速度和方向来计算球的下一次运动位置。

乒乓球拍的控制需要根据用户通过控制器的输入来控制球拍的移动。

计分需要根据球的落点和游戏规则来判断得分和游戏结束。

游戏逻辑需要处理游戏的开始、暂停、继续和重置等操作。

在实现游戏机的设计过程中，需要考虑以下几个方面的问题：硬件电路的设计和连接、主控制器的程序设计和逻辑控制、显示器和音频设备的数据传输和控制、输入设备的信号检测和处理、游戏软件的编写和调试。

总之，这个乒乓球游戏机设计可以提供给用户一个实现室内乒乓球的机会，让用户在家中享受乒乓球的乐趣。

通过设计和实现游戏机的硬件和
软件，可以锻炼学生的动手能力和编程能力，并增加对电子电路的理解和掌握。

数电课设乒乓球游戏机电路设计引言乒乓球游戏机是一种非常受欢迎的电子游戏设备，通过模拟真实的乒乓球游戏，带给玩家极佳的游戏体验。

本文将详细介绍乒乓球游戏机的电路设计方案，包括硬件电路和软件设计，并对电路的工作原理进行了详细的分析与解释。

一、硬件电路设计1.中央处理器（CPU）：采用单片机AT89S52来实现游戏机的计算和控制功能。

AT89S52是一款8051系列的单片机，具有丰富的外设接口和强大的计算能力，非常适合用于游戏机的控制处理。

2.显示屏：采用1602液晶显示屏进行游戏画面的显示。

液晶显示屏具有功耗低、分辨率高等优点，非常适合用于游戏机的显示。

3.输入设备：包括2个操纵杆和4个按钮。

操纵杆用于控制球拍的移动，按钮用于控制游戏的开始和重置等功能。

4.声音输出：采用蜂鸣器进行游戏音效的输出。

通过控制蜂鸣器的频率和占空比，可以实现不同的音效效果。

5.电源供应：采用直流电源供应电路，将市电的交流电转换为游戏机所需的直流电。

同时还需要设计适当的保护电路，以确保游戏机的正常工作和安全使用。

二、软件设计1.游戏控制：通过编程实现游戏逻辑的控制。

主要包括乒乓球的运动轨迹、球拍的移动控制和判定游戏胜负等。

2.输入处理：通过编程读取操纵杆和按钮的输入信号，实时更新球拍的位置和游戏开始、重置等状态。

3.显示处理：通过编程实现游戏画面的实时显示。

包括乒乓球的位置、球拍的位置、分数和时间等信息的显示。

4.音效控制：通过编程控制蜂鸣器的频率和占空比，实现游戏音效的输出。

根据游戏状态不同，可以播放不同的音效，增加游戏的乐趣和真实感。

三、电路工作原理在乒乓球游戏机的电路设计中，中央处理器（CPU）起着核心的作用，负责处理游戏的逻辑、控制输入输出和保护电路等。

具体工作原理如下：1.CPU通过与输入设备的接口连接，实时读取操纵杆和按钮的输入信号。

根据不同的输入信号，CPU更新球拍的位置和游戏状态。

2.CPU通过与液晶显示屏和蜂鸣器的接口连接，实时控制液晶显示屏和蜂鸣器的输出。

课程设计说明书设计题目：乒乓球比赛游戏机专业：电子信息科学与技术*名：**学号：************指导教师：***2010年1月15日二、总体思路描述如下：1.用两个74LS194四位双向移位寄存器模拟乒乓球台，其中第一个74LS194的DL输出端接第二个的右移串行输入端，这样当乒乓球往右准备移出第一个寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个寄存器。

同样道理，第二个74LS194的AR输出端接第一个的左移串行输入端。

2.用D触发器及逻辑门电路构成驱动控制电路3.用计数器、逻辑门电路和集成的4管脚的数码管组成计分电路第三章设计步骤及方法一、单元电路的设计1.球台电路如下图2设计所示：图2.球台电路上图中，两片4位74LS194双向移位寄存器接成8位双向移位寄存器。

74LS194功能表如下R D S1 S0工作状态0 1 1 1 1 ××0 00 11 01 1置零保持右移左移并行输入功能说明：(1)当S1 = S0 =1 时，不管各输入端原来是什么状态，在下一个时脉冲到来时，其输出分别是预先输入到并行输入端的 abcd ，这种方式叫送数。

(2)当 S 1 =0 ，S 0 =1 时，其工作方式叫右移，这时，每来一个时钟脉冲，输出端的数各向右移一位，而 Q A 端的输出则由加到 R 端的数来补充。

(3)当 S 1 =1 ，S 0 =0 时，其工作方式叫左移，情况正好与右移相反； Q D 端的输出由加到 L 端的数来补充。

(4)当 S 1 = S 0 =0 时，不管是否有 CP 脉冲作用，输出保持不变，这叫保持方式。

CP=0 时也是保持方式。

2.驱动控制电路设计如下图3所示图3.驱动控制电路图中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。