数电课设-乒乓球游戏机

数电课设-乒乓球游戏机
乒乓球游戏机数电课设
一、课设目的
本课设的目的是通过设计并实现一个乒乓球游戏机的电子电路模型，来巩固和应用学生在数字电路实验课上所学习到的知识，提高他们的电子电路设计与实现能力。

二、设计思路
乒乓球游戏机是一种非常经典的游戏机，它的原理很简单，就是通过两个滑块控制球的移动方向，利用球拍击球来达到得分的目的。

基于这个原理，我们可以设计一个乒乓球游戏机的电子电路模型。

具体的设计思路如下：
1、显示系统：使用LED点阵来显示游戏界面。

设计一个4*4的LED 点阵，通过控制LED点阵的亮灭来显示游戏界面的各个元素，如球、滑块等。

2、控制系统：使用两个按键来控制滑块的上下移动。

通过按键的触发来改变滑块的位置，从而实现对球的控制。

3、碰撞检测：使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。

当球与滑块相碰时，逻辑门输出高电平信号，触发得分操作。

4、计分系统：使用计数器电路来实现游戏的计分功能。

当球与滑块相碰时，计数器加一，同时更新LED点阵上的分数显示。

三、电路实现
1、显示系统：设计一个4*4的LED点阵电路模型，使用74HC595移位寄存器来驱动LED点阵。

将74HC595的输出接入到LED点阵的行线上，通过移位寄存器的控制信号来控制LED点阵的亮灭。

通过连续地改变LED 点阵的亮灭状态，可以显示游戏界面上的各个元素。

2、控制系统：使用两个按键作为滑块的上下移动控制信号。

当按键按下时，滑块的位置向相应方向移动。

可以使用74HC165移位寄存器来实现按键输入的检测和转换。

3、碰撞检测：使用逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞。

可以使用与门和反相器来实现碰撞检测。

当球与滑块相碰时，逻辑门输出高电平信号。

4、计分系统：使用计数器电路来实现游戏的计分功能。

可以使用
74HC191或74HC163等计数器芯片来实现，通过设置计数器的初始值和计数模式，来实现游戏的计分功能。

四、功能实现
乒乓球游戏机的基本功能有：
1、选择游戏模式功能：可以通过添加一个模式选择开关，来实现选择不同的游戏难度。

2、游戏开始功能：通过按下开始按钮来开始游戏，LED点阵上会出现一个开始界面。

3、滑块移动功能：通过按键来控制滑块的上下移动，滑块的位置会实时地在LED点阵上显示。

4、球的移动功能：球会自动地在LED点阵上做匀速的水平移动，当球与滑块相碰时，会触发得分操作。

5、碰撞检测功能：通过逻辑门电路来判断球与滑块之间是否发生碰撞，当碰撞发生时，逻辑门会输出高电平信号。

6、计分功能：使用计数器电路来实现游戏的计分功能，当球与滑块相碰时，计数器会加一，并更新LED点阵上的分数显示。

7、游戏结束功能：当球超过滑块位置时，游戏结束，可以通过按下重新开始按钮来重新开始游戏。

五、总结
通过对乒乓球游戏机的电子电路模型的设计与实现，学生能够巩固和应用所学习到的数字电路知识，提高电子电路设计与实现能力。

同时，通过这个实践项目的完成，学生还能够培养创新思维和问题解决能力，并提高团队协作和沟通能力。

在实际实现过程中，需要学生掌握数字电路基础知识，如逻辑门、移位寄存器、计数器等的原理和应用。

同时，还需要学生具备一定的编程能力，能够通过编程来控制电路的行为。

总之，乒乓球游戏机的电子电路模型设计与实现是一个很有挑战性和趣味性的数电课设项目，通过这个项目的完成，可以帮助学生更好地理解和应用所学的数字电路知识，提高他们的实践能力和创新思维。