上海电力学院
电子技术课程设计报告
（2012/2013 学年第一学期）
课题名称电子拔河游戏机设计
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2010024
学号及姓名20101305 廖剑波
时间2013年1月7日
指导教师签名：
教研室主任（系主任）签名：
目录
一、设计任务 (1)
二、原理框图和总设计方案 (1)
三、单元电路设计 (3)
四、设计过程所遇困难及解决方法 (4)
五、所选用集成电路的逻辑符号图、引脚图、功能表 (6)
六、总体电路的软件仿真测试 (7)
七、总体电路的硬件实验测试 (9)
八、成品照片 (9)
九、设计结论和心得感悟 (10)
十、致谢 (10)
一、设计任务
1、设计内容
设计并制作一个电子拔河游戏机。
2、基本要求
（1）比赛开始，由裁判下达比赛命令后，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”至少由7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发亮。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管全部发亮时，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。
（3）记分电路用两位七段数码管分别对双方得分进行累计，在每次比赛结束时电路自动加分。
二、原理框图和总设计方案
1、原理框图
图1 原理框图
2、设计方案
电子拔河游戏机电路由输入整形电路、计数器编码电路、译码器和电子绳电路、保持电路、计分显示电路五部分组成：
（1）输入整形电路
由74LS00与非门、74HC08与门组成。选择其中四个与非门接成两个RS触发器，用于防止开关状态变化时信号产生抖动；其余与非门和与门连接成能产生脉冲微延迟的结构，以得到占空比很大的脉冲。
由于74LS192计数器进行加法计数时，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。如果直接将甲乙输入信号接到计数器时钟脉冲输入进行加、减法计数，就很可能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。因此需要加一整形电路，使甲乙输入信号脉冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲。则可以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。
（2）计数器编码电路
主要由一片74LS192双时钟同步计数器（输出为BCD码）构成。它有两个时钟脉冲输入，分别对应甲方信号（加法计数）和乙方信号（减法计数）；有四个输出端接到译码器输入，从而通过BCD码加、减法计数控制译码器-电子绳电路的LED显示；清零端接单刀双掷
开关，在比赛开始前接到高电平清零复位，开始后接到低电平则可以正常计数。出于某方胜利后，LED保持不动（即四个输出端保持不变）的需要，将四个输出端与四个置数输入端相连。
（3）译码器和电子绳电路
由两片74LS138译码器（组成4线-16线译码器）、7个LED及其对应电阻构成。译码器输入端接192计数器编码输出端；LED阳极接电源，阴极接译码器输出。当编码电路计数器清零复位时，译码器1Y0为低电平，使电子绳中间LED灯亮，译码器其余输出端为高电平，使电子绳上其余LED灯不亮；当编码电路计数器进行加（或减）法计数时，译码器输出端唯一低电平依次经过1Y1、1Y2、1Y3、1Y4（或2Y1、2Y0、1Y7、1Y6），使电子绳上与之对应的LED灯亮，从而形成电子绳亮点的移动。
（4）保持电路
由74HC32或门和74LS00与非门组成。选择两个与非门，与非门的两输入端分别接最左端（或最右端）LED阴极和高电平（做非门使用），两个与非门的两个输出端接到或门的输入端，或门输出端再接另一与非门（做非门使用）输入端，此非门输出接192计数器置数端。比赛未结束时，最左端和最右端LED阴极都为高电平，通过保持电路使置数端为高电平、不起作用；有一方胜利后，最左端和最右端LED阴极中一个为高电平、另一个为低电平，通过保持电路使置数端为低电平、起作用，由于192的四个输出端与四个置数输入端相连接，则可以保持192的四个输出端不变，从而使得LED灯不再移动，即实现电路的自锁保持功能。（5）计分显示电路
由两个LC002译码数码管、两片74LS192计数器、74LS00与非门构成。与非门（做非门使用），两个输入端分别接高电平和最左端（或最右端）LED阴极，输出接192计数器加法时钟输入端；192做得分加法计数使用，输出端接数码管显示甲乙得分。
总设计电路图如下：
图2 总设计电路图
三、单元电路设计
接到任务书后，我对课题进行了宏观大体设计（如上），明确了设计方案：设计的电子拔河游戏机应包括输入整形电路、计数器编码电路、译码器和电子绳电路、保持电路、计分显示电路五部分。经过小组讨论，我们分配了设计任务。由我完成计数器编码电路、保持电路两个单元电路的细节设计。
1、单元电路功能
（1）计数器编码电路
①将上级电路送来的信号编码为BCD码并送往下级电路。
②每局比赛开始前可以清零复位，使电子绳恢复中点发光。
③配合保持电路，满足一方胜利后电路的自锁保持功能。
（2）保持电路
一方胜利后，使电路具有自锁保持功能，即电子绳的亮点不再移动。
2、电路结构和元器件选择
（1）计数器编码电路
电路由74LS192双时钟同步计数器、开关、电源、导线若干构成。
192计数器有两个时钟脉冲输入，分别对应甲方信号（加法计数）和乙方信号（减法计数）；有四个输出端接到译码器输入，从而通过BCD码加、减法计数控制译码器-电子绳电路的LED显示；清零端接单刀双掷开关，在比赛开始前接到高电平清零复位，开始后接到低电平则可以正常计数。出于某方胜利后，LED保持不动（即四个输出端保持不变）的需要，将四个输出端与四个置数输入端相连。电路图如图3。
图3 计数器编码电路图4 保持电路
（2）保持电路
电路由74HC32或门和74LS00与非门、导线若干组成。
选择两个与非门，与非门的两输入端分别接最左端（或最右端）LED阴极和高电平（做非门使用），两个与非门的两个输出端接到或门的输入端，或门输出端再接另一与非门（做非门使用）输入端，此非门输出接192计数器置数端。比赛未结束时，最左端和最右端LED 阴极都为高电平，通过保持电路使置数端为高电平、不起作用；有一方胜利后，最左端和最右端LED阴极中一个为高电平、另一个为低电平，通过保持电路使置数端为低电平、起作用，由于192的四个输出端与四个置数输入端相连接，则可以保持192的四个输出端不变，从而使得LED灯不再移动，即实现电路的自锁保持功能。电路图如图4。
3、软件仿真测试
在multisim中设计计数器编码仿真电路、保持仿真电路，如图5、6所示。
（由于这两部分单元电路不便于单独进行仿真测试，因此将这两部分单元电路接进总体电路中和其他单元电路一起进行仿真测试，将仿真过程与结果写在“六、总体电路及其软件仿真测试”中。）
图5 计数器编码电路仿真图6 保持电路仿真
4、硬件实验测试
按设计好的计数器编码电路、保持电路的电路图，在SYB-118面包板上制作实物电路（详细硬件测试步骤见“七、总体电路和硬件实验测试”）。在面包板上连接好编码电路、保持电路后，不便于直接对这两部分单元电路进行测试，因此将这两部分电路与译码器和电子绳电路相连接，一起进行硬件测试，测试过程如下：
（1）在192的4引脚（减法时钟脉冲）加高电平，在5引脚（加法时钟脉冲）加矩形脉冲信号。接通电源，将做好的192清零开关拨向清零端，发现电子绳中点处LED灯发光，再将清零开关拨回正常工作端，发现LED亮灯依次左移，直至移到最左端LED 后保持不动。
（2）同理，在192的5引脚（加法时钟脉冲）加高电平，在4引脚（减法时钟脉冲）加矩形脉冲信号。接通电源，将做好的192清零开关拨向清零端，发现电子绳中点处LED灯发光，再将清零开关拨回正常工作端，发现LED亮灯依次右移，直至移到最右端LED后保持不动。
经过以上两步硬件测试，可以确定计数器编码电路、保持电路正确无误，可以连接进总体电路进行其他调试。
（注：单元电路的硬件调试过程并非一帆风顺，其中遇到的困难见“四、设计过程所遇困难及解决方法”。）
四、设计过程所遇困难及解决方法
1、仿真
multisim10软件已经有半年没有使用，使用起来稍微有些生疏；本次仿真电路中涉及到TTL、CMOS芯片和译码数码管，这些内容在原来电路计算机辅助设计中没有使用过。经过重新反复练习再次熟练使用multisim仿真软件；multisim不熟悉的元器件通过网络搜索和自学摸索相结合掌握其功能和使用。
2、实验室元器件不足
（1）74LS193：在开始的设想中，我们是使用74LS193芯片来实现电路的三个计数功能，但实验室不提供74LS193，因此我们改用74LS192芯片，改短电子绳LED的长度。（2）74LS154：在开始的设想中，我们是使用74LS154芯片来做4-16线译码器，但实验室不提供74LS154，因此我们改用两片74LS138来组合4-16线译码器。
（3）74LS86：在开始设计好的仿真电路中，保持电路是使用74LS86异或门和74LS00与非门的组合，但由于实验室没有74LS86库存，因此我们临时改变设计方案，使用74HC32或门和74LS00与非门来实现保持电路。
3、新接触的硬件实物不会使用
（1）面包板：通过网络搜索和实验台测试，弄清SYB-118面包板的内部联通结构，这是进行电路硬件连接的前提。
（2）LED：LED有两个角，阴阳极接反连进电路会造成电路不工作或者LED损坏。询问老师得知LED的长角为阳极，短脚为阴极。
（3）译码数码管LC002：首次使用数码管实物，不清楚使用方法和引脚。网络搜索、询问老师得出该数码管的使用方法。
4、硬件损坏
（1）面包板插孔断路：在保持电路的硬件调试中，我发现保持电路无法正常工作。确定电路接线没有错误之后，用逻辑笔测试电路各个节点电位，发现某点出现高阻，由此高阻点往前继续测试，直至电路电位正常，找出电路中第一个高阻故障点，拔出此处导线，测试该导线是正常连通的，由此可推测是面包板插孔故障无法连通，因此我改变了此处导线的插孔位置，之后保持电路可以正常工作。
（2）开关损坏：在硬件调试中，我们发现电路中一个单刀双掷开关的摆动对电路没有影响。拔出该开关，进行测试，发现此开关无法实现左、右连通功能，我们及时更换了此处开关继续进行其他调试。
5、硬件测试不成功
（1）接线纰漏：对由两个74LS138组成的4-16线译码器进行测试时，电路无法正常工作，检查接线，发现138的两个使能端漏接。
（2）接线错误：对计分显示电路进行测试时，发现两个数码管在电子绳最右端LED发光时同时计数、最左端LED发光时不计数。我推测是数码管和与非门的接线错误或者发生了短路，检查接线后，发现是两个数码管的时钟输入接错，用了同一个与非门的输出造成结果错误，改正了接线后电路可以正常工作。
（3）仿真≠实物：在总体电路的软件仿真中，电路是完全可以流畅运行、达到预期功能的。而连好的保证正确无误的总体实物电路却不一定可以流畅的完成拔河游戏机的功能，有时可以顺利完成、有时电路不稳定则无法完成。这是受到实验室硬件器材质量和稳定性的局限，对这部分的困难，我们很难彻底解决，只能反复调试、采取各种措施，尽量让电路处于最佳状态。在连接实物电路时，第一部分的输入整形电路一直出现不稳定的问题，我们采用了替换粗导线、增加门的数量、在门之间接积分电路延长脉宽、芯片电源端和接地端接电容等方法来提高整形电路的稳定性，使电路基本能完成预期功能。
五、所选用集成电路的逻辑符号图、引脚图、功能表
（1）74LS192
图7 74LS192逻辑图图8 74LS192引脚图
（2）74LS00
图10 74LS00逻辑图图11 74LS00引脚图
（3）74HC32
图13 74HC32逻辑图图14 74HC32引脚图
图15 74HC32功能表
六、总体电路的软件仿真测试
图16 总体仿真电路
（1）电路仿真步骤：
①在multisim10软件环境下，做出如图16的仿真电路。（注：为了接线清晰易辨，仿真电
路中使用了三个电源和接地点；实际电路采用同一电源和接地点并设计了一个总开关来控制电路的开启on、关闭off功能。）
②拨动开关B，使计分显示电路清零复位，拨动开关A，使计数编码电路清零复位。观察
到此时数码管显示计数0-0,，电子绳中间LED灯亮。（如图17）
图17 仿真步骤2
③反复拨动开关1（甲信号）观察到电子绳上LED亮灯向左移动，反复拨动开关2（乙信
号）观察到电子绳上LED亮灯向右移动；同时反复拨动开关1、2，电子绳上LED亮灯左右移动。（如图18）
图18 仿真步骤3
④当电子绳LED亮灯移动到最左端时，继续拨动开关1、2,，观察到LED亮灯不再移动，
计分显示电路的数码管显示计分1-0.（如图19）
图19 仿真步骤4
⑤拨动开关A，使计数电路清零复位（裁判命令：比赛另一局重新开始），观察到电子绳又
恢复中间LED亮灯的初始状态。（如图20）
图20 仿真步骤5
⑥再次拨动开关1、2，当电子绳LED亮灯移动到最右端时，继续拨动开关1、2,，观察到
LED亮灯不再移动，计分显示电路的数码管显示计分1-1。（如图21）
图21 仿真步骤6
⑦继续重复几次比赛过程，发现仿真电路都可以正常完成电子拔河游戏机的设计要求。（2）电路仿真结论：仿真电路正确无误，可以满足电子拔河游戏的设计要求。
七、总体电路的硬件实验测试
确定整体仿真电路准确无误之后，我们向老师领取了面包板（型号：SYB-118）、芯片、数码管、开关、电阻、LED、导线等元器件，开始硬件实验测试。硬件测试步骤如下：（1）通过网络搜索和实验台测试，弄清SYB-118面包板的内部联通结构，这是进行电路硬件连接的前提。
（2）通过网络搜索和书本查找，得到电路中需用的所有芯片（及数码管）的功能表和引脚图。
（3）根据仿真电路，大致确定元器件在面包板的位置，确定连线思路。
（4）进行单元电路的详细制作连接及功能测试。
（5）单元电路正常工作后，对单元电路进行连接得到总体电路。
（6）对总体电路进行功能测试和调试，得到最终成品。
总体电路的硬件调试与软件仿真测试内容相同，调试中遇到的困难已经写在“四、设计过程所遇困难及解决方法”中，此处不再赘述。实物电路达到仿真测试的预期功能则电路设计制作成功、任务完成。
八、成品照片
经过一周的不懈努力和日夜奋战，我们完成了电路成品并得到了老师的认可，实物照片如下图所示。
图22 成品照片
九、设计结论和心得感悟
1、multisim是重要的仿真软件，在电路、电子技术、电力系统等强、弱电课程中一直都会
使用到。我们应该非常熟练的掌握这款软件的使用方法，这对于我们学习课本知识和设计实践都大有裨益。
2、在本次课程设计中，我深深体会到独立信息查找能力、思考能力、自学能力和动手能力
的重要性。单单学习老师教授的课本知识是非常有限的，这次课程设计把以往学过的很多知识串在一起，并把它们推向实践，还增加了许多实践中的新问题，在完成设计的过程中，我们的信息查找能力、独立思考能力、自学能力和动手能力都得到了提高。
3、理解“理论≠仿真≠实物”。我们在课本中学习到的理论知识，在multisim仿真中可能
不能实现。同时，在multisim仿真中顺利实现的过程，在实物电路中可能不能流畅的实现，这是受到硬件器材质量和稳定性的局限，对这部分的困难，我们很难彻底解决，只能反复调试、采取各种措施，尽量让电路处于最佳状态。
4、进行电子设计要有严谨的态度和不怕失败的精神。对于本次电子设计，不管是仿真还是
实物制作，都不可能一蹴而就，在设计过程中必定会遇到很多失败和不顺，此时要不急不躁，用冷静的头脑分析电路错误的地方，及时改正。
十、致谢
首先应该感谢本课题的指导老师张建伟老师，从软件仿真到硬件调试他都一直在旁耐心指导，如果没有张老师的帮助和支持，本次课程设计我们会遇到更多麻烦和困难。其次，要谢谢小组每个成员的通力合作，尤其是陈欣如同学对硬件调试的面包板导线连接的贡献，她吃苦耐劳、不言放弃的精神让我备受激励。最后，感谢学校开设这门电子设计实践课程，让我们把两个学期学习的电子技术理论课程（模拟、数字）付诸于实践，进行实物电路设计，这对我们各项能力的提高和将来的发展大有帮助。
《数字电子技术》课程设计报告拔河游戏机设计与制作 设计要求： 拔河游戏机需用9个发光二极管排列成一行，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。 设计人：夏凯强学 号： 7 专业：计算机班 级： 09<1> 班 成绩：评阅人： 安徽科技学院理学院 拔河游戏机的设计与制作 拔河游戏机需用9个发光二极管排列成一行，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。 一、设计要求 （一）设计指标 （1）初始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 （二）设计要求 1、画出电路原理图（或仿真电路图）； 2、元器件及参数选择； 3、电路仿真与调试； （三）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。 （四）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 二、原理框图 1．拔河游戏机的构成 本次拔河游戏机的主要设计思路是让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时就把电路锁定，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。 图1 拔河游戏机总体结构图 2.整形电路的设计 CC40193是可逆计数器，控制加减的CP脉冲分别加至和CP D和CP U，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CP U 和CP D ，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，使从A、B按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构成。 3．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。其电路及连接方式如下： 4．整形电路 由与门CC4081和与非门CC4011构成整形电路。起初，由两片CC4011构成一RS 触发器，它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。当R=1、S=0时，则Q=0,Q=1,触发器置1。当R=0、S=1时，则Q=1,Q=0,触发器置0，当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时，它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。S=0,R=1使触发器置1，或称置位。因置位的决定条件是S=0,故称S 端为置1端。R=0,S=1时，使触发器置0，或称复位。同理，称R端为置0端或复位端。经RS触发器 后再经与门和非门，以达到整形的目的。 因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，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，使原先加的脉冲
安徽财经大学 电子拔河比赛游戏机的设计 姓名：陈辉、胡安宁、郭真真、朱晓庆 学号:2010８30044、20１083０027、201０8300１８、20108３0043 学院:管理科学与工程学院 专业：电子信息工程 指导老师：于帅珍 设计时间：20１3年5月
目录 一、设计任务以及要求－--------－------－－--－-－－---－--－--－－－--- ４ 二、总体框图-－-－----－---－----－-－--－--－--------－--- －－-------－-－－-4 三、选择器件----------－－－－－----－--－-－--－------------ －---－---－---5 四、功能模块--－----－--－----－-－--－－--－-－--－－－ －-－-－----－-－--－-－-－-10 五、总体设计－－－-－----------－---－---－-----－－----－-- －－--－－--－-－---1６
一、?设计任务以及要求 1. 设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。 2. 电路使用1５个电平指示灯排成一排,开机后只有中间一个点亮,以此作 为拔河的中心线。 3. 比赛双方各持一个按键，迅速不断的按动产生脉冲,谁按得快,亮点向谁 方向移动。每按一次，亮点移动一次。 4．移动到任何一方终端指示灯点亮，这一方得胜，此时双方按键均无作用,输出保持，只有经裁判按动复位后,恢复到中心线。 ５．显示器显示胜者的盘数。 二、总体框图 1. 设计方案: (1)本课题所设计的拔河游戏机由15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。可逆计数器原始状态为０0０0,经译码后输出中间的电平指示灯亮。游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲信号，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,使加减脉冲无效。同时,使计分电路自动加分。当两人比赛结束后,裁判可以让计分显示器清零。 (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. 电路原理图:
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。最后，显示器显示胜者的盘数。 方案一 采用编码电路、整形电路、译码电路、控制电路、胜负显示各原理和电路图第三章中。 方案二 本课题，可以用两片74LS192代替74LS193，先将两片74LS192连接成100进制的可逆，然后将其改成十六进制的计数器。用一全加器将两片74LS192的输出信号八位转化成四位，再接给CC4514的输入端。 控制电路也可由异或门74LS86和与非门74LS00构成。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
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 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 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)
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
数字逻辑综合性实验设计报告 课程名称数字逻辑实验 题目名称电子拔河游戏机 班级20120615 学号2012061518 学生姓名孙晓行 同组班级20120615 同组学号2012061517 同组姓名孙静 指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬 页脚内容- 0 -
2014年06 月 页脚内容- 1 -
摘要 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”。游戏双方各拥有一个比赛时使用的单脉冲按钮,参与者按动一次按钮就产生一个脉冲,谁按的频率快产生的脉冲就多,由发光的LED灯的左右偏移模拟拔河过程，LED灯的偏移方向和位移由比赛双方所给出的脉冲数实时决定，该功能需要用计数电路通过加减计数来实现。当移动到某方的最后一个LED灯时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。 此次设计的电路，主要分为四部分：控制电路部分；计数电路部分；电子绳电路部分；计分器电路部分。 其中控制电路部分主要由2个JK触发器和一个锁存器构成；计数电路主要由2个74LS192组成；电子绳电路由3个74LS138译码器，17个74LS04和17盏灯组成；计分器电路由两个74LS161计数器构成。 关键词：“拔河”；开关；脉冲；LED灯；左右偏移；计分电路 页脚内容- 2 -
目录 1 需求分析 ......................................................................................................................................... - 6 - 1.1 基本功能要求 ....................................................................................................................... - 6 - 1.2 创新拓展功能....................................................................................................................... - 6 - 1.3 设计原理 .............................................................................................................................. - 7 - 2 系统设计......................................................................................................................................... - 8 - 2.1 系统逻辑结构设计 ............................................................................................................... - 8 - 页脚内容- 3 -
数字电路课程设计报告设计课题：拔河游戏机 专业班级：20111461班光信专业 学生姓名： 学号： 学生姓名： 学号： 指导老师： 设计时间：2014年6月8日
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。 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。
2．3 电路工作原理： 可逆计数器CC40193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器输出 点亮。当按动A、B两个按键时，分别产生两使中间的一只电平指示灯Q 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。
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
1.设计目的 加强学生对数字电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。 2.设计任务 2.1设计指标 此次设计的电子拔河游戏机是模拟拔河比赛的电子游戏机，比赛开始的时候，只有当裁判下达指令时双方才可以输入信号，电路具有自己锁定的功能，在未下达命令前，电路不能开始运行。比赛开始后，双方通过控制按键进行比赛，使亮色的LED灯管移向自己的那一方。哪一方的速度按键越快，那么哪一方就会占优势，直到发亮的LED灯管移到自己的终点那一端，即为获胜方，此时电路自动锁定，双方按键无效，显示管显示比赛的结果数字。若循环比赛，则依次循环以上过程。 2.2设计要求 （1）拔河游戏机用9个电平指示灯排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线。（2）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。 （3）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。 （4）最后，显示器显示胜者的盘数。 3.电子拔河游戏机的组成和工作原理 3.1电子拔河游戏机的构成 本次设计中共包含六个分支，分别是：整形电路，编码电路，译码电路，控制电路，胜负显示电路以及复位电路构成。 3.2原理分析 比赛两人通过开关产生脉冲，经过整形电路后接74LS192同步十进制可逆计数器，经74LS192同步二进制可逆计数器对信号进行加减后接译码电路，译码电路译码后显示到电平显示器上。再把胜负电路接到两头最边的电平显示灯上，胜负电路收到胜负信号后显示胜负次数。当比赛结束后由复位控制对显示胜负装置和电平显示灯回复到初始状态。这样就达到了设计目的和要求。 (1)整形电路：由与门74LS08和与非门74LS00构成。CP脉冲加到5脚和4脚控制加和减的，当加法计数时，减法输入端CPD接高电平；减法计数时，加法输入端CPU接高电平，但如果Q、W键产生的脉冲直接加上去，很多情况下在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，计数器不能计数，双方按键均失去作
题目电子拔河游戏机设计系(部) 信息工程系 专业电子信息工程 班级电信091 学生姓名刘文刚 学号090819325 6 月13 日至 6 月18 日共 1 周 指导教师 系主任签字 2011年6月18日
成绩评定表
目录 一、设计任务以及要求--------------------------------------- 4 二、总体框图----------------------------------------------------4 三、选择器件----------------------------------------------------5 四、功能模块----------------------------------------------------10 五、总体设计----------------------------------------------------16 六、实验感言----------------------------------------------------17
一、设计任务以及要求 1. 设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。 2. 电路使用15个电平指示灯排成一排，开机后只有中间一个点亮，以此作 为拔河的中心线。 3. 比赛双方各持一个按键，迅速不断的按动产生脉冲，谁按得快，亮点向 谁方向移动。每按一次，亮点移动一次。 4. 移动到任何一方终端指示灯点亮，这一方得胜，此时双方按键均无作用， 输出保持，只有经裁判按动复位后，恢复到中心线。 5. 显示器显示胜者的盘数。 二、总体框图 1. 设计方案: (1)本课题所设计的拔河游戏机由15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。可逆计数器原始状态为0000，经译码后输出中间的电平指示灯亮。游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲信号，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,使加减脉冲无效。同时，使计分电路自动加分。当两人比赛结束后，裁判可以让计分显示器清零。 (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. 电路原理图： 图一为拔河游戏机的电路框图
- 1 - / 19 西北工业大学 课程设计报告 题目:简易拔河游戏机 学院 : 航海学院 班级 : 03040902 学生（学号）: 2009300833 学生（姓名）: 梁清 学生（学号）: 2009300845 学生（姓名）: 史伊朝 日期: 2012 年 1 月 12日
摘要 我们设计的是一个用于模拟拔河游戏的电路，它是通过有限的实验器材来完成的。其中有两个按钮式开关，分别代表参与比赛的两组选手，用按键的快慢代表各方选手使劲儿大小，另外还有七个发光二极管，用点亮的发光二极管的移动代表绳子的移动。当绳子移动到最后一个时，即一方胜出时，锁定按键的同时胜出的一方对应的数码管显示的计数值加1，直到复位键按下之后方可进行下一局比赛。当有一方达到了获胜的条件，即获胜的局数为预置数的次数时，比赛结束，锁定计数结果，锁定选手按键，同时数码管闪烁显示，表示比赛结束的同时为胜利者喝彩。直到数码管计数值清零，复位键按下之后，方可进行下一场比赛（一场比赛可以有好多局）。 关键词：拔河、游戏机、闪烁、锁定按键、计数电路
目录 1.课程设计目的?????????????????????????4 2.设计任务与要求????????????????????????4 3.方案设计与论证????????????????????????5 4.单元电路设计与参数计算????????????????9 5.电路的安装与调试??????????????????????16 6.遇到问题的解决方法????????????????????17 7.结论与心得???????????????????????????18 8.参考文献?????????????????????????????18
一、实验目的： 1.学习数字电路中基本D触发器、计数、译码显示等单元电路的综合应用。 2.熟悉拔河游戏机的工作原理。 3.复习数字电路中D触发器、4线—16线译码器、计数器、译码显示器等部 分内容。 4.分析拔河游戏机组成、各部分功能及工作原理。查出各芯片引脚排列及功 能。 二、实验器件： 1个CC4514 4线—16线译码器 1个74LS191 双向加减计数器 2个74LS160 十进制加法计数器 3个与门、2个或门、2个非门 2个D触发器 三、设计任务与要求: （1）设计思路 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。 用七段数码管显示胜者取胜的盘数。 （2）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 4.就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。 5.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。 6.用七段数码管显示双方的获胜盘数。 7.根据设计要求合理选择方案。
四、总体设计方案： （1）设计思路 1．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。 （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。最后，显示器显示胜者的盘数。 图1电子拔河游戏机原理框图
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：程杨杨20082567 同组学生：郑恒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 本课程设计的内容就是采用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。 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。 6．根据设计要求合理选择方案。 二、总体设计方案： 2．1、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。 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
课程设计任务书 题目拔河游戏控制电路 专业学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容 * 1．阅读相关科技文献。 2．学习protel软件的使用。 3．学会整理和总结设计文档报告。 4．学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 1.< 2.要求电路使用9个发光二极管显示拔河过程，开机后只有中间一个发光二极管发光，即为拔河 中心； 3.游戏双方各持一个按钮，按钮每按下一次，亮点向本方移动一次，拔河过程中有且只有一个发 光二极管发光； 4.亮点移动到任意一段的终端二极管时，此方获胜，并且此时双方按钮均无作用，输出状态保持， 复位后亮点回到中心点。 主要参考资料 1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月； （ 2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月； 3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月；
4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月；5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003。 } 完成期限： 2011年6月28日 指导教师签章： 专业负责人签章： 2011年6月27日
摘要 》 本课题的主要任务是让拔河游戏控制电路的电平指示灯由中点向己方延伸，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延伸。当延伸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。 此电路可分为脉冲发生器电路和计数/译码器电路两大部分。脉冲发生器电路部分采用两个与非门组成的基本RS触发器构成的去抖电路以及有与门、与非门构成的整形电路，可以将按钮A、B产生的脉冲整形成占空比较高的信号。计数器电路部分以74LS/HC193为主体，译码器采用由集成芯片74HC138扩展的4线-16线译码器。芯片74LS/HC193根据UP端和DOWN端的状态来判断进行加计数还是减计数，然后将计数结果输出到由74HC138构成的译码器，译码器将结果输出到发光二极管。由于74HC138输出端为低电平，所以当双方终端二极管对应的输出端有一个为低时即表示游戏结束，双方按键失效。此功能实现可将74LS193的输出置数至输入端，使译码器的输出保持，将双方的端二极管对应的输出进行与运算，如果有一个为低则输出为低，再接低电平有效的置数端，实现游戏结束时按键无作用。 关键字：去抖电路 74LS138 反馈置数 &
西南民族大学 电气信息工程学院 数字电路课程设计报告 设计课题：拔河游戏机 专业班级：电子信息工程 学号： 小组成员： 指导教师： 设计时间：2013.04-2013.05
电信学院数字电子技术课程设计 任务书 设计名称：拔河游戏机 一、课程设计目的 1.掌握四数计数器CC4518，CC4514的原理及使用，显示电路原理。 2.熟悉与门、与非门、异或门的使用。 3.掌握实验电路的工作原理。 4.培养独立分析故障及排除故障的能力。 二、设计任务与要求 （1）设计一个能进行拔河游戏的电路。 （2）电路使用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。（3）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。 （4）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。 （5）用数码管显示获胜者的盘数。
摘要与关键字 摘要：电子拔河游戏机电路可分为脉冲发生器电路和计数/译码器电路两大部分。脉冲发生器电路部分采用两个与非门组成的基本RS触发器，经整形后产生脉冲信号。计数/译码器电路部分以CC40193为主体，译码器采用集成芯片CC4514。计数器根据脉冲输入发生变化，CC4514的输出随之发生相应的变化，当脉冲信号移动至Q7或Q9时，将CC4514的输出端锁存。经调试，整机功能效果等各项性能指标均达到本实验要求。 关键词： 脉冲发生器计数/译码器CC4514 脉冲信号 1总方案设计 1.1设计思路 1、拔河游戏机需要使用9个发光的二极管排列成一行，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、不断按动产生脉冲，谁按得快亮点向谁的方向移动，每按一次亮点移动一次。移动到任意一方的终端二极管点亮，这一方就取得了胜利。此时双方的按键均不起作用，输
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：
数字电子技术课程设计报告 班级：信息0611 ；姓名：何海强；学号40550311 设计题目：电子拔河游戏机 同组成员：史立光、田劲、王萌、路长发；组长：何海强 功能描述： 1、整体描述：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16个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲乙双方通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点延伸，当延伸到某方的最后一LED管时，则该方获胜，并对获胜次数进行计数，连续比赛多局以定胜负。用键盘上的A键和Z键表示开关按钮。 用键盘上的S键赖代替清零信号，每次比赛前都要进行清零，并使按钮开关复位。 2、比赛开始，由裁判下达比赛命令后（，用空格键代表裁判信号，摁一下空格键），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。裁判信号由键盘空格键来控制。 3、“电子绳”由16个LED管构成，裁判下达“开始比赛”的命令后，摁一下空格键，位于 “电子绳”中点的LED发亮。甲乙双方通过按键输入信号，用键盘上的数字键A键Z 键来模拟，摁一下A向左移动，摁一下Z键向右移动。使发亮的LED管向自己一方移动，并阻止其向对方延伸，谁摁得快就向这一方移动。当从中点至自己一方的最后一个LED管发亮时，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，并对获胜的一方计数器自动加一。 4、记分电路用两位七段数码管分别对双方得分进行累计，在每次比赛结束时电路自动加 分。 5、双方得分计数器的清零信号由键盘上的数字键2，3键来实现。当比赛结束时，计分器清零，为下一次比赛做好准备。 方案设计： 1．总体设计思路（含电路原理框图）： 电路的原理框图如下图所示：
课程设计说明书 课程名称：数字电子技术课程设计题目：拔河游戏机 班级： 姓名： 学号： 同组人：
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。 设计过程 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。
数字电路课程设计报告 设计课题: 拔河游戏机 专业班级：20111461班光信专业 学生姓名：学号: 学生姓名：学号: 指导老师: 设计时间：2014年6月8日
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。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。
+5V 图二 2. 3 电路工作原理: 可逆计数器CC40193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Q 0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。 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 選错开关 rp.- D ；. Di D I D J 亡ft 「 74LS193 _ 匚畔 Qd 0 Q ： Qg LD H L & =1 INH LE V D CC4S14 N P2 E c Q;Q1Q:Q 丄 + 5X P j ”