數(shù)電電子拔河游戲機(jī)設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)名稱：拔河游戲機(jī)設(shè)計(jì)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榱死碚摻Y(jié)合實(shí)際的電子基礎(chǔ)知識(shí)，驗(yàn)證，鞏固和消化電子技術(shù)基本知識(shí)，綜合應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)解決生產(chǎn)第一線的實(shí)際問題，提高基本的專業(yè)動(dòng)手能力，進(jìn)一步培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，后來更加好的為社會(huì)服務(wù)。實(shí)驗(yàn)任務(wù)：設(shè)計(jì)重要內(nèi)容及規(guī)定：1、設(shè)計(jì)一種模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。2、電路使用9個(gè)發(fā)光二極管，開機(jī)后只有在拔河繩子中間的發(fā)光二極管亮。3、比賽雙方各持一種按鈕，快速不停地按動(dòng)按鈕，產(chǎn)生脈沖，誰按得快，發(fā)光的二極管就向誰的方向移動(dòng)，每按一次，發(fā)光二極管移動(dòng)一位。4、亮的發(fā)光二極管移到任一方的終點(diǎn)時(shí)，該方就獲勝，此后雙方的按鈕都應(yīng)無作用，狀態(tài)保持，只有當(dāng)栽判按動(dòng)復(fù)位后，在拔河繩子中間的發(fā)光二極管重新亮。5、用七段數(shù)碼管顯示雙方的獲勝盤數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路基本規(guī)定以下：

（1）比賽開始時(shí)，由裁判(K)下達(dá)命令后，甲（A)乙(B)雙方才干輸入信號(hào)，否則，由于電路含有自鎖功效，使輸入信號(hào)無效。

（2）“電子繩”到少由9個(gè)LED管構(gòu)成，裁判下達(dá)“開始比賽”的命令后，位于“電子繩”中點(diǎn)的LED點(diǎn)亮。甲乙雙方通過按鍵輸入信號(hào)，使發(fā)亮的LED管向自己一方移動(dòng)，并制止其向?qū)Ψ窖由臁．?dāng)從中點(diǎn)至自己一方終點(diǎn)的LED管全部點(diǎn)亮?xí)r，表達(dá)比賽結(jié)束。這時(shí)，電路自鎖，保持現(xiàn)在狀態(tài)不變，除非由裁判使電路復(fù)位。五、總體設(shè)計(jì)方案：1、電路設(shè)計(jì)原理拔河游戲機(jī)需用15個(gè)（或9個(gè)）發(fā)光二極管排列成一行，開機(jī)后只有中間一種點(diǎn)亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一種按鍵，快速地、不停地按動(dòng)產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點(diǎn)向誰方向移動(dòng)，每按一次，亮點(diǎn)移動(dòng)一次。移到任一方終端二極管點(diǎn)亮，這一方就得勝，此時(shí)雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經(jīng)復(fù)位后才使亮點(diǎn)恢復(fù)到中心線。顯示屏顯示勝者的盤數(shù)。2、實(shí)驗(yàn)電路框圖控制控制電路復(fù)位譯碼器整形電路選擇開關(guān)按鈕A,B3.邏輯電路原理圖1．編碼電路編碼器有二個(gè)輸入端，四個(gè)輸出端，要進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，因此選用74LS192雙時(shí)鐘二進(jìn)制同時(shí)加減計(jì)數(shù)器來完畢。2．整形電路74LS192是可逆計(jì)數(shù)器，控制加減的CP脈沖分別加至5腳和4腳，此時(shí)當(dāng)電路規(guī)定進(jìn)行加法計(jì)數(shù)時(shí)，減法輸入端CPD必須接高電平；進(jìn)行減法計(jì)數(shù)時(shí)，加法輸入端CPU也必須接高電平，若直接由A、B鍵產(chǎn)生的脈沖加到5腳或4腳，那么就有諸多時(shí)機(jī)在進(jìn)行計(jì)數(shù)輸入時(shí)另一計(jì)數(shù)輸入端為低電平，使計(jì)數(shù)器不能計(jì)數(shù)，雙方按鍵均失去作用，拔河比賽不能正常進(jìn)行。加一整形電路，使A、B二鍵出來的脈沖經(jīng)整形后變?yōu)橐环N占空比很大的脈沖，這樣就減少了進(jìn)行某一計(jì)數(shù)時(shí)另一計(jì)數(shù)輸入為低電平的可能性，從而使每按一次鍵都有可能進(jìn)行有效的計(jì)數(shù)。整形電路由與門74LS08和與非門74LS00構(gòu)成。3．譯碼電路：由4線－16線譯碼器CC4514構(gòu)成。譯碼器的輸出Y0～Y15中選出15個(gè)接電平批示燈，電平批示燈的負(fù)端接地，而正端接譯碼器；這樣，當(dāng)輸出為高電平時(shí)電平批示燈點(diǎn)亮。比賽準(zhǔn)備，譯碼器輸入為0000，Y0輸出為1，中心處批示燈首先點(diǎn)亮，當(dāng)編碼器進(jìn)行加法計(jì)數(shù)時(shí)，亮點(diǎn)向右移，進(jìn)行減法計(jì)數(shù)時(shí)，亮點(diǎn)向左移。4．控制電路：為批示出誰勝誰負(fù)，需用一種控制電路。當(dāng)亮點(diǎn)移到任何一方的終端時(shí)，判該方為勝，此時(shí)雙方的按鍵均宣布無效。此電路可由或非門74LS02構(gòu)成。將雙方終端批示燈的正接至或非門的2個(gè)輸入端，當(dāng)獲勝一方為“1”，而另一方則為“0”，或非門輸出為“0”，再送到74LS192計(jì)數(shù)器的置數(shù)端，于是計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，處在預(yù)置狀態(tài)，由于計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)端D0、D1、D2、D3和輸出Q0、Q1、Q2、Q3對(duì)應(yīng)相連，輸入也就是輸出，從而使計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖不起作用。5．勝負(fù)顯示：將雙方終端批示燈正極經(jīng)與非門輸出后分別接到一種CC4518和一種CC4514計(jì)數(shù)器的CP端，CC4518的兩組4位BCD碼分別接到實(shí)驗(yàn)箱中的兩組譯碼顯示屏的8、4、2、1插孔上。當(dāng)一方取勝時(shí)，該方終端批示燈發(fā)亮，產(chǎn)生一種上升沿，使對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行加一計(jì)數(shù)，于是就得到了雙方取勝次數(shù)的顯示，若一位數(shù)不夠，則進(jìn)行二位數(shù)的級(jí)連。6．復(fù)位為能進(jìn)行多次比賽而需要進(jìn)行復(fù)位操作，使亮點(diǎn)返回中心點(diǎn)，可用一種開關(guān)控制74LS192的清零端R即可。勝負(fù)顯示屏的復(fù)位也應(yīng)用一種開關(guān)來控制勝負(fù)計(jì)數(shù)器CC4518的清零端R，使其重新計(jì)數(shù)。CC4518功效表下表所示，引腳排列見附錄。輸入輸出功效時(shí)鐘CP清零RD使能EN×1×全部為0↑01加計(jì)數(shù)00↓↓0×保持×0↑↑0010↓六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論按圖1制作完畢后,經(jīng)調(diào)試,電路工作正常,完全符合本實(shí)驗(yàn)任務(wù)規(guī)定.由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖信號(hào),經(jīng)計(jì)數(shù)/譯碼器電路后,甲乙均能有效計(jì)數(shù),當(dāng)信號(hào)移動(dòng)至S7或S9時(shí),將CD4514的輸出鎖存,此時(shí)脈沖的輸入不引發(fā)輸出狀態(tài)的變化.經(jīng)復(fù)位后,譯碼器輸出回到S0并且進(jìn)入工作狀態(tài),即可重新游戲.七．實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)通過一種多星期的努力和付出的汗水，終于把課程設(shè)計(jì)做完了。真是不容易呀，一份耕耘，一份收獲。這次課程設(shè)計(jì)給了我許多收獲。本次課程設(shè)計(jì)后我對(duì)數(shù)字電子技術(shù)有了更進(jìn)一步的熟悉，實(shí)際操作和課本上的知識(shí)有很大聯(lián)系，但又高于課本，一種看似很簡樸的電路，要?jiǎng)邮职阉O(shè)計(jì)出來就比較困難了，由于是設(shè)計(jì)規(guī)定我們在后來的學(xué)習(xí)中注意這一點(diǎn)，要把課本上所學(xué)到的知識(shí)和實(shí)際聯(lián)系起來，同時(shí)通過本次電路的設(shè)計(jì)，不僅鞏固了所學(xué)知識(shí)，也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上結(jié)合起來，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的愛好，考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力。不僅這樣，還使我熟悉掌握了WORD文檔的編輯。

通過設(shè)計(jì)拔河游戲機(jī)控制電路，讓我對(duì)數(shù)字邏輯這門課有了更深刻的理解，對(duì)電子器件的認(rèn)識(shí)也不再停留在字面上，實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的飛躍。我理解到理論和實(shí)踐是分不開的。只有理論不行，當(dāng)你面對(duì)一堆元?dú)饧r(shí)，你會(huì)茫然不知所措；可只懂實(shí)踐也不行，當(dāng)別人問你為什么會(huì)這樣，怎么樣才算對(duì)的，你如果說憑感覺是局限性以服人的。學(xué)習(xí)的目的就是去應(yīng)用，只有實(shí)踐才干將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)用的技能附件一：實(shí)驗(yàn)器件序號(hào)名稱代號(hào)型號(hào)或標(biāo)稱值14線-16線譯碼器U1CC45142十進(jìn)制同時(shí)加法計(jì)數(shù)器U2CC45183十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器U374LS1924四2輸入與非門U474LS005四2輸入與門U574LS086電阻R1，R2,R3,R41KΩ7發(fā)光二極管L1～L11LED8數(shù)碼顯示屏E1～E27段LED重要器件闡明：CC4518雙四位異步BCD碼加法計(jì)數(shù)器Cr：異