乒乓球比赛模拟机的设计_课程设计 .docx
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1、精品名师归纳总结徐 州 师 范 大 学 科 文 学 院本 科 生 课 程 设 计课 程 名 称:电子线路课程实训 题目:乒乓球竞赛模拟机的设计专 业 班 级:11 电信 1学 生 姓 名:学 生 学 号:118326115日期:2021/06/01指 导 教 师:科文学院教务部印制可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、课程设计目的、任务和内容要求:本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球竞赛嬉戏机的设计,采纳EWB电路仿真设计软件完成乒乓球竞赛嬉戏机电路的设计及仿真调试,在微机上仿真实现乒乓球竞赛嬉戏机的设计.通过这次课程设计让我们明白和熟识了乒乓球嬉戏机的原理和Multisim仿
2、真设计软件的操作,也让我 们加深明白了对双向移位寄存器、555 触发器及、加法器及规律门电路的一些实际用途,并将理论与实践相结合 .本课程设计的任务就是独立完成一个乒乓球竞赛嬉戏机的设计,采纳EWB 电路仿真设计软件完成乒乓球竞赛嬉戏机电路的设计及仿真调试,在微机上仿真实现乒乓球竞赛嬉戏机的设计.勉励同学在熟识基本原理的前提下,与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计.具体设计任务如下:乒乓球竞赛是由甲乙双方参赛,加上裁判的三人嬉戏(也可以不用裁判),乒乓球竞赛模拟机是用发光二极管( LED )模拟乒乓球运动轨迹的电子嬉戏机.发 光 二 极 管 排 组时钟电路双 向 移 位 寄 存 器可编辑
3、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结甲方控制裁判电乙方路甲方记分显示乙方记分显示发球次数显示音 响 电 路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计要求:1、基本部分乒乓球竞赛模拟机框图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 至少用 8 个 LED 排成直线,以中点为界,两边各代表参赛双方位置置,其中一个点亮的LED(乒乓球)依次从左到右,或从由到左移动,“球”的移动速度能由时钟电路调剂.(2) 当球(被点亮的那只LED )移动到某方的最终一位时,参赛者应当坚决按下自己的按扭使“球” 转向,即表示启动球拍击中,如行
4、动迟缓或超前,表示未击中或违规,就对方得一分.(3) 设计自动记分电路,甲乙双方各用一位数码管显示得分,每记满9 分为一局 . 2、发挥部分 选做 (1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权,每得5 分自动交换发球权,拥有发球权的一方可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结发球才能有效 .(2) 发球次数能由一位数码管显示.(3) 一方得分,电路自动响铃3 秒,此期间发球无效,等铃声停止后方可竞赛.课题任务要求1、画出总体设计框图,以说明乒乓球竞赛嬉戏机由哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间相互联系,时钟信号传输路径、方向和频率变化.并以文字对原理作帮助说明.2、设计各个
5、功能模块的电路图,加上原理说明.3 、挑选合适的元器件,在EWB上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路.在连接验证时设计、挑选合适的输入信号和输出方式,在充分电路正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除.4、在验证各个功能模块基础上,对整个电路的元器件和连接,进行合理布局,进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试.5 、自行接线验证、仿真、调试,并能检查和发觉问题,依据原理、现象和仿真结果分析问题所在,加以解决 .同学要解决的问题包括元器件挑选、连接和整体设计引起的问题.二、进度支配:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 3 天: 查找资料,熟识乒乓球竞赛
6、模拟机的设计原理,给出设计总体方案。第 46 天: 各模块的具体设计。 第 712 天: 硬件连线,调试。 第 1314 天:写课程设计报告 .三、主要参考文献:1谢自美 .电子线路设计 - 试验- 测试M .武汉: 华中科技高校出版社 , 20002. 康华光 .电子技术基础模拟部分.第 5 版.北京:高等训练出版社,3. 康华光 .电子技术基础数字部分.第 5 版.北京:高等训练出版社,2006 .485-5002006.1-4304电子电工教研室 .2007.电子技术试验 .华南农业高校工程学院指导老师签字:年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目 录摘 要 .IIAbs
7、tractII1 绪论 11.1 选题背景 31.1.1 课题目的及意义 31.1.2 课题的内容和要求31.2 方案挑选 52 电路组成和工作原理 53 单元电路的设计 63.1 球台电路的设计 63.2 驱动掌握电路的设计 83.3 计分电路的设计 94 总体电路的设计 105 结果分析 116 总结 127 参考文献 13附录 A 仿真结果图 13摘 要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本文给出了乒乓球竞赛模拟及计分器的功能设计和原理框图,建立了各功能模块的模型,分析了其设计原理和实现方法.在设计中,充分利用了CD4017 计数器的功能和发光二极管实现对乒乓球运动轨迹的模拟
8、,利用555 组成脉冲产生电路、延时电路和开关去抖动电路.另一方面,利用LS90 计数器、 CD4511 译码器和相应的规律门组成了计分器电路,单局比分为11 进制,总比分为五局三胜制 .设计中共有四个开关,分别是裁判掌握开关、甲乙击球开关和清零开关,此外仍有控制乒乓球运动速度的可调电位器.关键词:乒乓球竞赛。模拟电路。计分器。 电子线路设计。CD4017 。AbstractIn thispaper, the table tennis simulationand score indicatorfunctiondesign and principleblock diagram, establis
9、hed the functional modules of the model, and analyzes the design principle and method. In the design, make full use of the function of the CD4017 counter and light-emitting diodes for table tennis trajectory of realize simulation, the use of 555 pulse circuits, delay circuit and switch to dither cir
10、cuit. Onthe other hand, use LS90 counter, CD4511 decoder and corresponding logic gates formed score indicatorcircuit,single innings score of the 11 into the system, the total score of the five sets. The design of the communist party of China has four switch, respectively is the referee control switc
11、h, party a switch and hitthe reset switch, in addition to control table tennis movement speed adjustable potentiometer.Keywords :The table tennis。 Analog circuits 。 JiFenQi 。 Electronic circuit design 。 CD4017 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 绪论1.1 选题背景1.1.1 课题目的及意义本次课程设计的内容是独立完成一个乒乓球竞赛嬉戏机的设计,采纳EWB 电路仿真设计
12、软件完成乒乓球竞赛嬉戏机电路的设计及仿真调试,在微机上仿真实现乒乓球竞赛游戏机的设计 .通过这次课程设计让我们明白和熟识了乒乓球嬉戏机的原理和Multisim 仿真设计软件的操作,也让我们加深明白了对双向移位寄存器、双D 触发器及、加法器及规律门电路的一些实际用途,并将理论与实践相结合.1.1.2 课题的内容和要求独立完成一个乒乓球竞赛嬉戏机的设计,采纳EWB电路仿真设计软件完成乒乓球竞赛嬉戏机电路的设计及仿真调试,在微机上仿真实现乒乓球竞赛嬉戏机的设计.课程设计具体内容如下:乒乓球竞赛是由甲乙双方参赛,加上裁判的三人嬉戏(也发 光 二 极 管 排 组时钟电路双 向 移 位 寄 存 器甲方控甲
13、方记分显示制乙方记分显示裁判电发球次数显示乙方路音 响 电 路乒乓球竞赛模拟机框图可以不用裁判),乒乓球竞赛模拟机是用发光二极管(LED )模拟乒乓球运动轨迹的电子嬉戏机 .设计要求:1、基本部分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 至少用 8 个 LED 排成直线,以中点为界,两边各代表参赛双方位置置,其中一个点亮的 LED (乒乓球)依次从左到右,或从由到左移动,“球 ”的移动速度能由时钟电路调剂.(2) 当球(被点亮的那只LED )移动到某方的最终一位时,参赛者应当坚决按下自己的按扭使 “球”转向,即表示启动球拍击中,如行动迟缓或超前,表示未击中或违规,就对方得一分 .
14、(3) 设计自动记分电路,甲乙双方各用一位数码管显示得分,每记满9 分为一局 .2、发挥部分 选做(1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权,每得5 分自动交换发球权,拥有发球权的一方发球才能有效 .(2) 发球次数能由一位数码管显示.(3) 一方得分,电路自动响铃3 秒,此期间发球无效,等铃声停止后方可竞赛.课题任务要求1、画出总体设计框图,以说明乒乓球竞赛嬉戏机由哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间相互联系,时钟信号传输路径、方向和频率变化.并以文字对原理作帮助说明. 2、设计各个功能模块的电路图,加上原理说明.3、挑选合适的元器件,在EWB 上连接验证、仿真、调试各个功能模
15、块的电路.在连接验证时设计、挑选合适的输入信号和输出方式,在充分电路正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除.4、在验证各个功能模块基础上,对整个电路的元器件和连接,进行合理布局,进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试.5、自行接线验证、仿真、调试,并能检查和发觉问题,依据原理、现象和仿真结 果分析问题所在,加以解决.同学要解决的问题包括元器件挑选、连接和整体设计引起的问题.1.2 方案挑选依据设计任务,对比图乒乓球竞赛模拟及1.1,可以分为三个模块进行设计:1. 球台电路:球迹移动电路可采纳双向移位寄存器方法实现,由发光二极管作光点模拟乒乓球移动的轨迹 .2. 驱动掌
16、握电路:由双D 触发器及规律门电路构成,通过此电路来掌握并且实现球台可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结灯的左右移位即实现乒乓球的运动.3. 计分电路:使用十进制的计数器、规律门和集成的4 管脚的数码管来组成计分电路.通过多次设计、画图及仿真试验,我们发觉方案电路最简洁,原理简洁易懂,操作也很便利,且有用性较强.故采纳此方案进行设计.2 电路组成和工作原理(1) 分析系统的规律功能,画出其框图如下发光二极管LED 数码管1LED 数码管2时钟信号源球台驱动电路显示译码器显示译码器按键电路掌握电路计数器 1计数器 2图 1 乒乓球竞赛嬉戏机的原理框图如上图 2.1 所示,该电路主要由
17、时钟信号源、按键电路、球台驱动电路,掌握电路,计数器,显示译码器和LED 数码管等组成 .途中标出的各种信号的含义分别为:CP 表示球台驱动电路和计数器的时钟信号。S 表示灯(乒乓球)移动的信号。L 表示发光二极管驱动信号,由L1L8 组成。 CNT 表示计数器的计数脉冲信号,由CNT1,CNT2组成。 KA,KB 表示开关掌握的外输入发球、击球信号.(2) 总体思路描述如下:1. 用两个 74LS194 四位双向移位寄存器来模拟乒乓球台,其中第一个74LS194 的 DL输出端 QD 接其次个的右移串行输入端SR,这样当乒乓球往右预备移出第一个寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入其次个寄
18、存器.同样道理,其次个74LS194 的 AR 输出端可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结接第一个的左移串行输入端.2. 用双 D 触发器 74LS74 及规律门电路构成驱动掌握电路3. 用十进制计数器 74LS160D 、规律门电路和集成的4 管脚的数码管组成计分电路3 单元电路的设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.1 球台电路的设计.球台电路如下图 2 设计所示:514 3 21 1 1L4L3L3L2L2 L1L1L4L55 4 3 21 1 1 1L5L6L6L7L7L8L8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AQ BQ CQ DQU1AQ
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