拔河游戏机.doc

电子技术课程设计报告
设计题目: 拔河游戏机
专业班级: 08电气2班
学生姓名: 许力文
指导教师: 林海
设计时间: 2010年12月23日
机械电气工程学院电气工程系
设计题目拔河游戏机
设计者许力文
指导教师林海
引言随着现代科技的不断发展,人们的生产生活水平也在不断提高。与此同时,各式各样的仪器设备、新型家电产品都在不断出现,丰富着人们的生活,为人们排忧解难,娱乐身心。拔河游戏机就是一种综合性、趣味性的试验,它结构简单,易安装与调试,使生产或者自行制作的最佳选择。
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/40193 为主体,4514。4514 的输出随之发生相应的变化,当脉冲信号移动至 Q7 或 Q9 时,4514 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/4514 脉冲信号


一设计任务与要求
( 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。[2]
二系统总体设计方案及论证
40193 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
4518 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。设计电路框图如图一所示:
图一设计电路框图
三系统总体分析与参数计算
首先单元电路分为以下4部分:

如图二①部分,前两个与非门组成一个基本 RS 触发器,在按钮的作用下产生脉冲,
后一个与门和两个与非门组成一个整形电路其作用是产生一个占空比很大的脉冲信号,这
样就减少某一方在计数时另一方输出为低电平的概率,使甲乙双方都能有效计数。
2、编码电路
如图二②40193 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。
40193 是加/减可逆计数器,其功能与 74LS193 的功能相似。
3、译码电路