数电设计乒乓球游戏机_生活休闲-游戏攻略.pdf

-.-总结资料-数字电路 综合设计-乒乓球游戏机 目录 一、设计题目与要求 P2 二、设计过程 P2 三、设计图示 P6 四、设计心得与改进方案 P9 一、设计题目与要求 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；-.-总结资料-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。考虑到制板的限制等情况，讲题目的要求一简化只用一个按钮，用要下的不同顺序表示两个球拍，则连带的要求二的“都犯规，各自加 1分”不能实现。其他重要主体功能不变。二、设计过程 1、计分模块 对于本模块，采用两个 74161 计数器，74161 计数后通过译码器4511 再通过共阴极数码管 5161AS 进行显示，当双方在左右端的灯按下按钮时，说明运动员正常击球，不予以计分。当在中途击球时，则给相应的运动员记一分，说明运动员失误。对于本模块功能的实现，采用的方法是控制 74161 的使能端，当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球，通过一个非门使其不工作，则此时按下按钮不计分。灯在其他位置时 74161 计数器工作，则能按下按钮计分。与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-此模块的原理图示如下：2、复位模块 对于裁判端的复位功能，采用一个开关对 74161 清零端进行控制即可实现。如题目要求，当运动员得分后即可按下此按钮。同时，在系统初次上电时，也需要按下此按钮进行初始化。该功能原理图示如下：与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-3、乒乓球速度模块 对于乒乓球的运行速度控制，采用 555 定时器构成的多谐振荡器完成。通过多谐振荡器的计算公式：即可选取适当的电阻电容以完成此功能。该系统的原理图示如下：与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-4、乒乓球显示模块 在本次设计中，按题目要求，采用 8 个发光二极管表示球。8 个二极管阴极共连后接地，正极分别接到两个 74194 的输出端。乒乓球的来回移动通过 jk 触发器控制 74194 的 S0、S1 端口，当按钮按下时即进行左移右移的切换；此模块原理图如下：与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-三、设计图示 1、总体原理图 与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-2、PCB 图 与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-3、Multisim 软件仿真图 与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-4、硬件图 四、设计心得与改进方案 1.本次设计应用了 multisim 和 altium designer这两个软件，multisim 用于仿真，ad 软件用于绘制 PCB 板。本次设计总体来说的简单的，但让我们学的最多的是电子设计软件的应用和设计制版的流程。比如在实际用热转印法制作 PCB板就有许多需要注意的地方，加热温度与次数，腐蚀电路板等方面都值得我们去小心注意。最重要的是，板子制作出来后的调试。电路软件仿真已经没有什么问题，但实际做出来后却问题不断。在调试电路板的那几天是最难熬的，问题解决一个又有一个冒出来。这次设计也让我明白调试时的思路清晰是与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的 -.-总结资料-很重要的，烦躁解决不了问题。当所有问题一一解决后，出来的就是和仿真一样的效果，这是很令人欣慰的。2.改进方案（1）此次设计中 555 构成的多谐振荡器采用的电阻阻值是一定的，实际改进时可采用电位器调节接入电路阻值的大小，届时可调节乒乓球的运行速度。（2）在 PCB 版的布局布线中可进行优化，使其更美观些跳线更少些。与要求用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总结资料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制板的限制等情况讲题目的要求一简化只用一个按钮用要下的不同顺序表示两个球拍则连带的要求二的都犯规各自加分不能实现其他重要主体功能不变二设计过程计分模块对于本模块采用两个计数器计数后通过译码器再通过阴极数记一分说明运动员失误对于本模块功能的实现采用的方法是控制的使能端当球达到最后一个发光二极管时显示模块击球通过一个非门使其不工作则此时按下按钮不计分灯在其他位置时计数器工作则能按下按钮计分总结资料此模块的