电子拔河游戏机.doc

课程设计(综合实验)报告
( 2009 -- 2010年度第 1学期)
名称:电子综合实验
题目:电子拔河机
院系: 电气与电子工程
班级: 电气0813
学号: 1081181311
学生姓名:
指导教师:
设计周数:
成绩:

日期:2010 年 1月5日
课程设计任务
一、设计任务与要求
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LED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,由计分电路自动给该方加分一次,通过多次比赛以定胜负。
二、总体方案设计
1、设计思路
(1)我们通常所说的拔河是由双方出相同的人数拔一条绳子,如果哪方使绳子的中点向自己一方移动超过规定的距离则该方胜利一次,在规定的比赛次数中哪方胜利的次数更多则最终该方胜利。而电子拔河游戏机则把由17个LED管排成一行当做“电子绳”,开始只有中间一个电平指示灯亮,以此作为拔河的中心线,当裁判下令开始后,双方各按一个键,谁按得快,亮点向谁方移动,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)双方通过按键产生信号经过信号输入电路后输出的即为有效输入信号,因为有两个输入信号且“电子绳”的亮点要向两边移动,所以需要一个加/减计数器。
加减计数器的输入由甲、乙互相控制且加减两端分别接控制门的两个输出端,即在有效时间里若甲先输入则甲有效,就进行加计数,乙先输入则乙有效,就进行减计数。由两端输出,无效端保持不变,有效端输出一脉冲进入计数器的加/减脉冲输入端,其进入方向则由参赛双方输入的按键信号决定。
加减计数器芯片用74LS193,其逻辑符号如下图所示:
(3)根据加减计数器的输出使“电子绳”的亮点移动可知需要用到译码器。
译码器的输入接计数器的输出,输出接电子绳,根据加、减计数情况决定电子绳的亮灯向左移动还是向右移动。又因为“电子绳”是由17个LED管构成,所以译码器的输出端的个数要大于等于17,因此该译码器可以用2片74LS42组合成的5线—32线译码器。
(4)计分器的设计,当最左面的灯亮的时候,给甲加一分,最右面的灯亮的时候,给乙加一分。并能对多次比赛计分,最后计算总成绩。当最左或最右的灯亮的时候,电路被锁定,使输入不再有效,当裁判清零以后方能进行下一次比赛。
4518同步十进制计数器。
(5)用七段数码管显示双方的获胜盘数。

2、电子拔河游戏机原理框图
三、分步设计
1、信号输入电路
因74LS193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