拔河游戏机课程设计.doc

课程设计

课程名称
数字电子技术基础
题目名称
拔河游戏机
专业班级
12级电子信息2班
学生姓名
徐楚奇
学号
51202022022
指导教师
杨春兰
二○一四年四月十日
目录
一设计任务书 2
设计课题 2
设计目的 2
设计任务 2
二电路总体设计 3
总体设计电路框图 3
总体设计描述 3
设备及元器件 4
整机电路 5
整机电路设计描述 6
三部分电路设计及与原理 7
整形电路设计 7
编码电路设计 8
译码电路设计 9
控制电路设计 11
胜负显示电路设计 12
复位电路设计 13
四结论 14
设计心得与体会 14
参考文献: 15
附录: 16
一设计任务书
设计课题
拔河游戏机
设计目的
1、巩固和加深所学电子技术课程的基本知识, 提高综合运用所学知识的能力,培养严肃认知的工作作风和严谨的科学态度。
2、提高学生的动手能力,掌握常用仪器设备的正确使用方法,学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的测试方法。
3、了解与课题有关电路以及元器件的工程技术规范,能按课程设计任务书的要求编写设计说明书,能正确反映设计和实验成果等。
4、培养学生根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力,提高学生独立解决工程实际问题的能力。
设计任务
给定实验设备和主要元器件,按照电路的各部分组合成一个完整的拔河游戏机。
1、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。移到任一方终端二极管点亮,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。
显示器显示胜者的盘数。
二电路总体设计
总体设计电路框图
图2-1 拔河游戏机总体设计框图
总体设计描述
1、拔河游戏机是通过控制“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,按键较快的一方获胜。此次课程设计主要用到加/减计数器,通过其输出状态再通过译码器控制LED发亮。加/减计数器,输入“加脉冲”,加运算亮,亮点向右移;输入“减脉冲”,减运算亮,亮点向左移。
2、拔河游戏机由一个控制电路指示谁胜谁负,当亮点移到任一方终端时,由控制电路产生一个信号,使计数器停止计数。当亮点达到任一方的终点时,该终点发出电路封锁加/减脉冲信号,实现电路自锁,使加/减脉冲立即无效,同时实现电路自动加分。
3、双方终端二极管“点亮”信号分别接两个计数器的“使能”端,当一方取胜时,相应的计数器进行一次计数,这样得到双方取胜次数的显示
4、设置一个“复位”按钮,使亮点回到中心,取胜计数器也要设置一个“复位”按钮,使之能清零。
设备及元器件
1、+5V直流电源
2、译码显示器
3、逻辑电平开关
4、 CC4514 4线-16线译码/分配器
CC40193 同步递增/递减二进制计数器
CC4518 十进制计数器
CC4081 4011×3 与非门
CC4030 异或门
电阻 1K×4
整机电路
图2-4 拔河游戏机整机电路图
整机电路设计描述
整机电路设计包括六个模板,分别为:整形电路、编码电路、译码电路、控制电路、胜负显示电路、复位电路等。
当A、B断开,接通电源,指示灯中间有一个亮点,表示比赛开始。具体的工作原理是,当电路接通是A、B断开,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点亮。
当比赛开始时,A、B两端开始按键,分别产生两种脉冲信号,经过与门74LS08和与非门74LS00分别加到计数器上, 计数器输出代码经译码后驱动指示灯点亮, 当亮点先到底任一方终端, 由于控制电路发出锁定信号, 电路复位, 亮点重新回到中心位置, 比赛又重新开始.
比赛过程中, 双方的终端会分别与两个与非门相连, 接到2个十进制计数器终端, 当一方获胜时, 该方指示灯亮, 产生一个下降沿使其相应的计数器计数。通过计数器的输出可以判断取胜方,同时,计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。
三部分电路设计及与原理
整形电路设计
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