2022年乒乓球比赛游戏机电路.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计一：课程设计名称 : 乒乓球竞赛嬉戏机电路 二：设计目的1. 把握设计乒乓球嬉戏机掌握系统的方法；2. 熟识把握移位寄存器,计数器,译码器的用法；3. 在已学学问的基础上,依据实际情形融会贯穿；三：设计任务和设计要求1.设计任务（1）设计一个由甲、乙双方参赛,裁判参与的乒乓球竞赛嬉戏 模拟机；（2）用八只（或更多）排成长串的指示灯（发光二极管）用来 代表球的轨迹, 其中一个亮的指示灯用来显示球的当前位置,用一个时钟脉冲源使点亮的指示灯依次从左向右,应能调剂,一般为 1s 转换一次；或从右向左移动, 其速度

2、（3）用两个按钮开关作为球拍,甲乙两人参与竞赛；当球到达甲方时,应立刻按动开关电路应只能响应按钮信号的前沿,如重复按动或连续按下去,将不起作用 ,表示回球,球到达乙时,同样也应立刻按动乙方的开关,将球回击到对方去；如击中,就乒乓球向相反方向移动,如未击中,就对方得一分；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计（4）一方得分时,电路自动响铃 止后方能连续竞赛；3s,此时发球无效,等铃声停（5）设置自动计分电路,双方各用二位数码管进行计分显示,每计满 11 分为一局；（6）甲、乙双方各设一个发光二极管,表

3、示拥有发球权,每隔 5 次自动交换发球权,拥有发球权的一方发球有效；2.设计要求 1 确定总体设计方案画出总方框图；2 确定各单元电路的功能, 进行单元电路的设计, 画出规律图；3 挑选芯片确定型号；4 画出总规律图和装配图,并在试验板上组装电路；5 进行电路调试,达到设计要求；6 写出总结报告；三、基本工作原理和设计方案乒乓球嬉戏模拟机电路框图如下列图；频率可调的时钟发生器为双向移位寄存器供应时钟脉冲, 用双向移位寄存器的输出端掌握指示 灯来模拟乒乓球的运动轨迹； 先点亮位于某一方的第 1 个指示灯, 由 击球者通过按钮输入“ 击球” 开关信号,实现移位方向的掌握；本电 路设计的核心为掌握电

4、路, 它打算整个系统的动作, 必需把握各信号 之间的关系；框图中的双向移位寄存器也可用计数译码方式实现乒乓 球运动轨迹的模拟, 如利用加减计数器的两个时钟信号来实现甲乙双名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计方的击球,由表示球拍“ 击打” 按钮产生计数时钟,计数器的输出状态经译码器驱动指示灯发光；图 8-1 乒乓球嬉戏掌握系统的结构框图依据设计任务,可分为以下四个模块进行设计：1. 球迹移动与显示电路：球迹移动电路可采纳双向移位寄存器方法实现,由发光二极管作为光点模拟乒乓球移动的轨迹；2. 一次击球

5、有效电路：用D 触发器作为击求的信号；用双向位移寄存器的指定输出端做为脉击球时钟的信号,3一方得分自动响铃3 秒模块：以双向位移的指定端作为响铃的输出信号,用计数器自发驱动三次来实现；4. 置始与判发球电路：开头由一方触发发球电路,同时该方的发球计数器开头工作,当发球5 次后,指示灯灭,发球无效,另一方的发球指示灯亮,即转为另一方发球；5记分显示电路：由双向位移计数器的指定端作为作为记分计 数器的信号, 驱动计数器工作, 然后经数码管的驱动器使数码管产生名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计数字；依

6、据要求构建详细设计思想1,第一要实现的是乒乓球的移动和其受控而左右移动,考虑到了双向移位寄存器；把两片74LS194A 连在一起实现了乒乓球的显示,74LS194A 的左右移动是由 S0 和 S1 来掌握的,既只要同时转变 S0,S1 的高低电平即可实现乒乓球受击而向相反方向的移动；遇到的问题： 如何实现只有当小球到达指定位置击球才能有效,而其 他状态击球对小球的运动状态没有影响？解决方法：用双向移位寄存器的指定端作为击球触发器的时钟信号,满意了只有在指定位置击球有效,而在其他位置击球无效；2,记分的实现：当小球在指定位置没被击中时产生失球信号,对方 得分,计数器工作；将计数器的输入端接地,用

7、失球信号作为其时钟 信号,就实现了失球的记分, 想到了所学的计数器, 考虑了 74LS190,二五十计数器,后因其没有进位端输出,就又考虑了 74160,十进制计数器,满意需要；将两片74160 连在一起,第一片的进位端同样接其次片的时钟信号端；每片的输出端单独接数码管的驱动片 7448,就实现了记分的显示功能；遇到问题：如何实现失球信号的发生？如何实现只有在失球时计数器 才开头工作？名师归纳总结 解决方案, 刚开头想的只是小球在第一和第八个位置被击,所以要产第 4 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计生失球信号有点难

8、度,除非两边再各接一个74LS194A,后来参考了一些别的设计, 想到可以用第 2 和第 6 位置为击球位置, 就下一位置 为失球信号发生端； 同时用失球信号接计数器的时钟信号,就实现所需功能；3,得分响铃三秒的实现：同样用失球端的信号驱动计数器 74160,信号输出后,在时钟信号的作用下计数器自动由1 记数到 4,到 4 时停止,用计数器的产生1,2,3 的管脚或门就实现响铃3 秒；同时将响零信号的非与发球信号相与；遇到问题；如何才能在失球信号只能产生1 秒而响铃信号产生3 秒,而在次期间发球无效？解决方法： 想到了计数器, 在有信号输入时能在和显示乒乓求运动相同的时钟信号的驱动下计数,失球

9、信号同时接74160 的置数端和置 1端再加上置 0 端,就在时钟信号下计数器会自动计数到 4 同时到 4 时 停止；响铃信号同时与发球端相与；4,发球五次自动换发球的实现：毫无疑问仍需要计数器,仍旧用输 入端接计数器的时钟信号端,计数器的输出端相或同时接 74LS194A 的发球管脚和发球信号的显示灯；遇到问题：（1）如何才能实现发球时亮而过五次时灯不亮发球无效？（2）如何才能在得分洪亮时发球无效？解决方案；（1）用两片 74160 计数器,其中的一个计数器的置 0 端和置数端与另一个计数器的输出相接,即其中的一片工作时将另一片置零,让该片不工作； 当此片不工作时将另一片的置零端接高电平同时

10、名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计接通该片的置数端, 并给该片置 1；输出端当计数器计数到 6 时停止,计数器停止工作,发球端输出为零；（2）将响铃信号的非与发球的信号相与；示意图四：器件介绍 双向移位寄存器 74LS194A 计数器 74160 D 触发器74 LS 194 的功能名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计74 LS 194 为四位双向移位寄存器,它具有左移、右移、保持、串行和并行输入等

11、多种功能； 它的管脚排列见附录； 表 1 是它的功能表；功能说明：1 当 S 1 = S 0 =1 时,不管各输入端原先是什么状态,在下一个时脉冲到来时, 其输出分别是预先输入到并行输入端的 abcd ,这种方式叫送数；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计2 当 S 1 =0 , S 0 =1 时,其工作方式叫右移,这时,每来一个 时钟脉冲,输出端的数各向右移一位, 而 Q A 端的输出就由加到 R 端 的数来补充；3 当 S 1 =1 , S 0 =0 时,其工作方式叫左移,情形正好与右移 相反

12、； Q D 端的输出由加到 L 端的数来补充；4 当 S 1 = S 0 =0 时,不管是否有 CP 脉冲作用,输出保持不变,这叫保持方式； CP=0 时也是保持方式；计数器 74160 74160时序图名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计五试验仪器及器件1四 2 输入与非门 74LS00 五片2. 三 3 输入与非门 74LS10 二片3. 2 路 3-3 输入, 2 路 2-2 输入与非门 74LS51 4. 4 线-七段译码器 /驱动器 74LS47 5. 上升沿 JK 触发器 74LS73

13、 6. 4 位双向移位寄存器 74LS194A 7. 计数器 74160 名师归纳总结 8. 二极管1D4148 第 9 页,共 15 页9. 数码管LC-5011 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计10. 发光二极管 LED 六详细设计方案：（一 ）发球电路系统连接方式如图（二） 乒乓球的运动电路系统由二极管来代表乒乓球的位置,将两片 如图：74LS194A 相连,连接方式两片 74LS194A 的 S0 和 S1 向并联,S0 和 S1 分别接两个 D 触发器 Q和 Q端,触发器的时钟信号分别与第1 片子的第 2 输出个管脚和第

14、2 个片子的第 3 个输出管脚相连；第一个片子的第4 输出管脚与其次个片子的 DR（右移）相连接；其次个片子的第一输出管脚与第一片的 DL （左移）相连接；时钟信号CLK 相并联接 1 秒时钟信号；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计（三）记分显示电路系统连接方式如图（为两片）第一片 74160 的 CLK 端接 74LS194A 的第一或第四输出管脚； 74160的四个输入端都接地,进位端接其次个74160 的 CLK ；它们的输出名师归纳总结 端都分别接数码管的驱动片子7448,7448 与

15、数码管相连；第 11 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计（四）响玲显示电路系统电路的连接方式如下列图（为两片）一端与失球信号相连另一端的非与74160 的 RD 相连,同时它也与置名师归纳总结 数端 LD 相连并给计数器置1；输出端相或并接铃；第 12 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计五、体会 这次课程设计, 初步把握电子电路的运算, 把握了一点数字电路 的一般设计方法, 具备初步的电路设计才能； 同时学会了如何通过网 络资源、书刊、 教

16、材及相关的专用手册等来查阅所需资料；熟识了常 用电子器件的类型和特性并初步学会了怎样合理地选用；特殊对设计 中用到的 74LS194A 和 74160有了深刻的明白； 初步把握了一般电子 电路的安装、调试等基本技能；以前忽视实践,这次设计,不仅使我温习了书本上的理论学问,而 且使我学会了如何把它应用到详细实践当中,做到了理论与践相结 合；课程设计完成之后, 我进行了再摸索, 并重新将自己的设计注视 了几遍,同时也和做同样设计的几个同学沟通了一下；在进行沟通中,我又有些新的感悟；一开头进行设计的时候, 由于我自身的学问储备不高, 基本上都是参 照相关资料进行； 这样做一方面可以让我熟识软件的操作

17、环境,明白 设计方法和步骤, 更加深刻懂得基本概念； 另一方面等到自己设计的名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计时候,可以在原有基础上完全依据自己的思路独立进行,而且在解决遇到的问题时会更加引发自己的摸索,虽说不上创新, 但可能会有新意产生；在这方面我自感做的不是很好,这就要求自己在今后的学习中要不断的扩充学问, 同时仍要加强自身探究才能的培育；这正是以后最需要改进的地方；这一点,我想同样适用于其它各门功课；假如没有探干脆,我们就会拘泥于现有的东西, 永久不会推动科技的进展； 在这个设计过程中,

18、探干脆主要可以表达在下面几个方面；一个是绘图所用的软件,许多人举荐我们使用Protel、EWB 等,由于这几个软件有它们很大的优势,在学习使用过程中我也深有体会,特殊是 EWB,功能很强大,基本上能满意我在设计中的任何要求；但是我们同样可以自己摸索,用其他差不多或者更好的软件；仍有设计时所采纳的公式, 每本资料基本都有较为成熟的公式让我们参考；但它们不肯定就是最好的, 我们也可以到图书馆到网上去查阅更多的资料,我的设计缺少系统性,在整个设计过程中探干脆也不够；这里面缘由是许多的； 主要是由于首次做课设, 详细环节仍不太明白, 其次就是我的学问储备仍远远达不到标准, 今后仍需要多学习多沟通多讨论

19、,我信任自己会有更大的进步；并且,在小实习的这些日子里,培育了我们独立摸索、勇于克 服困难、团队协作的精神,大家互帮互助在其中得到了很大的加强；我们不再是单体的,而是一个整体,团结的整体,老师的教学让我们 学到许多,而我们自己从实践中也摸索着学到了许多；提高了综合运用所学的理论学问来独立分析和解决问题的才能；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数字电子技术课程设计进一步熟识了电子仪器的正确使用方法；学会了如何撰写课程设计总结报告；培育自己严谨、仔细的科学态度和踏实细致的工作作风；八参考文献数字电子技术基础高等训练出版社出版数字电路试验与课程设计哈尔滨工程高校出版社出版名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页