电子拔河游戏机
拔河游戏机设计报告
数字逻辑综合性实验设计报告课程名称数字逻辑实验题目名称电子拔河游戏机班级 20120615学号 2012061518 学生姓名孙晓行同组班级 20120615同组学号 2012061517同组姓名孙静指导教师武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬2014年 06 月摘要电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。
由一排LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。
游戏双方各拥有一个比赛时使用的单脉冲按钮，参与者按动一次按钮就产生一个脉冲，谁按的频率快产生的脉冲就多,由发光的LED灯的左右偏移模拟拔河过程,LED灯的偏移方向和位移由比赛双方所给出的脉冲数实时决定,该功能需要用计数电路通过加减计数来实现。
当移动到某方的最后一个LED灯时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。
此次设计的电路,主要分为四部分：控制电路部分；计数电路部分;电子绳电路部分；计分器电路部分。
其中控制电路部分主要由2个JK触发器和一个锁存器构成；计数电路主要由2个74LS192组成；电子绳电路由3个74LS138译码器，17个74LS04和17盏灯组成；计分器电路由两个74LS161计数器构成.关键词:“拔河”；开关;脉冲;LED灯;左右偏移；计分电路目录1 需求分析.......................................... 错误!未定义书签。
1.1 基本功能要求................................ 错误!未定义书签。
1。
2 创新拓展功能............................... 错误!未定义书签。
1。
3 设计原理................................... 错误!未定义书签。
2 系统设计.......................................... 错误!未定义书签。
2。
1 系统逻辑结构设计........................... 错误!未定义书签。
02 拔河游戏机的设计与制作
拔河游戏机的设计与制作电子游戏是常见的娱乐活动，电子游戏的设计要趣味性强、操作简单。
通过对它的设计扩展设计思路，增强综合运用知识和实践操作能力。
一、设计任务游戏分甲、乙两方，设计一拔河机，用按键的速度来模拟双方的力量，以点亮的发光二极管的左右移动来显示双方比赛的状态。
1. 拔河游戏机用15个（或9个）发光二极管排成一排，比赛开始时，中间的发光二极管点亮，以此作为拔河的中心线。
2. 游戏双方各持一个按键，迅速地、不间断地按动各自的按键以产生脉冲，谁按得快，亮点就向谁方移动，每按一次，亮点移动一次。
3. 当亮点移到任一方终端二极管点亮时，这方就得胜。
此时发光二极管发光状态保持，双方按键均无效。
只有经复位后才能使亮点回到中心线，开始新一轮的比赛。
4. 设置一显示器显示甲乙双方各赢的局数。
二、电路设计拔河游戏机的原理框图如图1所示。
图1 拔河游戏机组成框图甲乙双方通过各自的按键，不断产生脉冲，产生的脉冲分别加到可逆计数器的加端和减端，计数器根据输入的加/减脉冲数不断改变计数值，该计数值作为地址码加到译码器上，以其相应输出端驱动发光二极管LED发光。
每当一方的终端发光二极管点亮时，该方获胜，本轮比赛结束。
此时控制器输出控制信号使计数器保持不变，双方按键均无效。
同时取胜计数器给获胜方计入1并显示获胜次数。
可逆计数器的种类虽然很多，但就计数方向的控制方式来说不外乎两类，一类是以计数控制端“U/D”的电平高低来决定计数器是加计数器还是减计数器，另一类是有两个计数输入端，一个输入端输入的脉冲做加计数，另一个输入端输入的脉冲做减计数。
在拔河游戏机中，需要对双方的脉冲进行快速的加/减计数，因此选用第二类可逆计数器比较方便。
1. 输入脉冲产生电路可逆计数器有两个计数输入端，分别接按键的输入脉冲，但当计数器要求进行加计数时，减计数输入端必须接高电平；同样，进行减计数时，加计数输入端也必须接高电平。
若把甲、乙双方按键产生的脉冲直接输入到可逆计数器的CP D（减计数时钟输入端）和CP U （加计数时钟输入端），则会有很多时候在进行计数输入时，另一计数输入端为低电平，使计数器不能正常计数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。
课程设计——拔河游戏机
课程设计任务书题目拔河游戏控制电路专业学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容*1．阅读相关科技文献。
2．学习protel软件的使用。
3．学会整理和总结设计文档报告。
4．学习如何查找器件手册及相关参数。
技术要求1.<2.要求电路使用9个发光二极管显示拔河过程，开机后只有中间一个发光二极管发光，即为拔河中心；3.游戏双方各持一个按钮，按钮每按下一次，亮点向本方移动一次，拔河过程中有且只有一个发光二极管发光；4.亮点移动到任意一段的终端二极管时，此方获胜，并且此时双方按钮均无作用，输出状态保持，复位后亮点回到中心点。
主要参考资料1．何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2001年6月；（2．姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月；3．王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月；4．李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月；5．康华光，电子技术基础，高教出版社，2003。
}完成期限： 2011年6月28日指导教师签章：专业负责人签章：2011年6月27日摘要》本课题的主要任务是让拔河游戏控制电路的电平指示灯由中点向己方延伸，而阻止其向对方延伸。
可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，用计数器的输出状态通过译码器控制电平指示灯的显示状态。
如当计数器进行加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延伸，相反，进行减法计数时，发亮的电平指示灯向相反方向延伸。
当延伸到一方的终点就就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一盘的比赛。
此电路可分为脉冲发生器电路和计数/译码器电路两大部分。
脉冲发生器电路部分采用两个与非门组成的基本RS触发器构成的去抖电路以及有与门、与非门构成的整形电路，可以将按钮A、B产生的脉冲整形成占空比较高的信号。
计数器电路部分以74LS/HC193为主体，译码器采用由集成芯片74HC138扩展的4线-16线译码器。
课程设计——拔河游戏机
拔河游戏机一、设计任务与要求拔河游戏机用9个灯泡指示灯排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，不断地按，亮点不断地移动。
移到任一方终端指示灯点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中心线。
二、总体框图可逆计数器74LS193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器输出使中间的一只指示灯点亮。
当按动A、B两个按键时，分别产生两个脉冲信号，经整形后分别加到可逆计数器上，可逆计数器输出的代码经译码器译码和反相器74LS04后后驱动电平指示灯点亮并产生位移，当亮点移到任何一方终端后，由于控制电路的作用，使这一状态被锁定，而对输入脉冲不起作用。
如按动开关3，亮点又回到中点位置，再次按动开关3，比赛又可重新开始。
为指出谁胜谁负，需用一个控制电路，当亮点移动到任何一方的终端时，则判该方为胜，此时双方按键均无效，此电路可用或门实现，将双方终端接至或门的2个输入端，当获胜一方为“1”，而另一方则为“0”，或门输出为“1”，此时的输出再与编码电路的输出经一或门，分别送到74LS193计数器的CPD 和CPU。
三、选择器件74LS138 3线—线译码器 1片74LS193 同步二进制可逆计数器 1片74LS00 四2输入与非门 2片74LS04 六反向器 2片74LS08 四2输入与门 1片74LS32 四2输入或门 1片电阻 1 KΩ 4个100Ω1个开关单刀双掷开关 2个单刀单掷开关 1个下面详细介绍这些器件3.1 3线—8线译码器74LS138图（1）74LS138的逻辑符号图图（2） 74LS138的逻辑框图输入的3位二进制代码共有8种状态，译码器将每个输入代码译成对应的一根输出线上的高、低电平信号。
图（1）为3线-8线译码器74LS138的逻辑符号图，其有3个附加的控制端G1、G2A和G2B。
北京科技大学数字电子技术课程实验-电子拔河游戏机
： 功能扩展一 规定在裁判下达“比赛开始”的命令前有比赛选手将键按
下为犯规，累计三次犯规后对方可加一分
• 此部分由两个计数器和与非门 控制，当比赛还未开始，即裁 判开关使加减计数器清零端有 效时，甲乙两人每按下一次开 关都会使各自计数器输入端up 有效，当计数器加到3时清零 并使对方记分计数器up端有效 ，从而使对方得1分。
•
（2.1）电子绳显示模块
• 电路由两个74LS138译码器和 15个LED灯组成以及电阻组成 。译码器输入端接计数器的输 出端，译码器输出端接LED灯 的阴极，LED灯阳极接电源。 每当开局时，计数器清零复位 ，译码器Y0端为低电平，中间 的LED灯亮，其余端为高电平 ，LED灯不亮，当开始计数时 ，低电平移动，进而亮的LED 灯随之
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电子拔河游戏机
目录
CONTENT
1 设计任务 2 成员分工 3 方案设计 4 功能扩展 5 元件清单 6 设计心得体会
1
方案设计
电子拔河游戏机是能够容纳两名参赛 者和一名裁判的游戏电路，功能与实际 拔河比赛类似，不同的地方是比赛所用 绳子由至少15只发光二极管组成，两名 参赛者通过不停地控制各自按键开关来 实现让二极管向自己方向移动，二极管 先到侧选手获胜，比赛进行多局，最终 得分高者获胜。
（1）整形电路输入模块
• 如左图所示，此部分由与非门 和与门组成。其中四个与非门 连接成两个RS触发器，用于稳 定可能由开关闭合带来的信号 抖动，剩余的与非门和与门连 接起来用于产生脉冲的微延迟 ，从而我们可以得到较长的脉 冲，减少了进行某一方计数时 另一 方计数输入为低电平的可 能性，使得每一次的闭合都可 以进行有效的计数。
（3）比赛结果记分及显示模块
拔河游戏机课程设计
拔河游戏机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解拔河游戏机的基本工作原理，掌握相关的物理知识，如力的作用、摩擦力的产生等。
2. 学生能运用所学的数学知识，计算出拔河游戏机在比赛中的力量分配和胜负概率。
3. 学生了解拔河游戏机的设计理念，掌握其结构组成，并能与实际生活中的应用相结合。
技能目标：1. 学生能运用所学的知识，设计并制作一个简单的拔河游戏机模型，提高动手操作能力和创新能力。
2. 学生通过小组合作，学会与他人沟通、协作，培养团队精神和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对物理、数学等学科的兴趣和好奇心，激发学习的积极性。
2. 学生通过拔河游戏机的设计与制作，体验科技与生活的紧密联系，提高对科技创新的认识和尊重。
3. 学生在团队活动中，学会尊重他人、公平竞争，培养良好的道德品质。
本课程针对五年级学生设计，结合学科特点，注重知识性与实践性相结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知水平、兴趣和需求，以拔河游戏机为载体，引导学生主动探索、合作学习，实现课程目标。
通过本课程的学习，旨在提高学生的学科素养，培养学生的创新能力、团队协作能力和实践操作能力。
二、教学内容1. 物理知识：- 力的概念、作用和效果- 摩擦力的产生和影响因素- 平衡力的判断与应用2. 数学知识：- 概率计算与统计分析- 力的合成与分解- 几何图形的认识与应用3. 设计与制作：- 拔河游戏机的结构组成与工作原理- 拔河游戏机模型的制作方法与步骤- 创新设计理念在拔河游戏机中的应用4. 小组合作与团队协作：- 小组分工与责任明确- 团队沟通与协作技巧- 公平竞争与团队精神教学内容依据课程目标，结合课本知识，进行科学、系统的组织。
教学大纲分为以下四个阶段：第一阶段：物理、数学知识学习（2课时）第二阶段：拔河游戏机结构与原理学习（2课时）第三阶段：拔河游戏机模型设计与制作（3课时）第四阶段：小组合作、展示与评价（2课时）教学内容具体安排如下：1. 物理知识：第一章力的概念、第二章摩擦力、第三章平衡力2. 数学知识：第一章概率计算、第二章力的合成与分解、第三章几何图形3. 设计与制作：第一章拔河游戏机结构、第二章制作方法、第三章创新设计4. 小组合作与团队协作：全课程贯穿三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。
拔河游戏机的设计
拔河游戏机的设计一、设计目标：1.提供真实的拔河体验，让用户感受到真实的体力竞技活动；2.增强家庭成员之间的互动和合作意识；3.提供多人游戏模式，可以与朋友家庭一起参与游戏；4.结合虚拟现实技术，增加游戏的乐趣和刺激性。
二、外观设计：游戏机的外观以红、蓝两种主色调为主，象征着两个参与拔河比赛的队伍。
整机底部设计有稳固的支撑架和轮子，方便用户随时移动游戏机到所需的地方进行游戏。
三、内部结构：游戏机内部还嵌入了虚拟现实技术，通过激光投影系统将游戏画面投射到场地上方的屏幕上，使玩家可以身临其境地感受到拔河比赛的紧张氛围和乐趣。
四、操作方式：游戏机设有多个操作按钮和触摸屏，用于玩家进行游戏操作和选择游戏模式。
游戏开始后，玩家需要分组，选择自己所要加入的队伍。
每个队伍位于游戏机的一侧，队伍的位置标识以红、蓝两种颜色进行区分。
在游戏进行过程中，玩家需要通过施加力量来拔河。
当队伍成员同步用力时，游戏机内的传感器会实时记录施力的大小，并通过投影系统显示在屏幕上。
五、游戏模式：单人模式中，玩家可以与游戏机进行对抗，通过不断提高力量输出来挑战自己的极限。
双人模式中，两个队伍的玩家可以进行实时对抗比拼，比赛结束后会根据队伍施力情况进行排名。
团队模式中，多个队伍的玩家可以组成一个大团队进行比赛，通过团队协作来获得最高分数。
六、游戏规则：游戏规则可以根据不同的模式进行调整。
一般来说，比赛时间为两分钟，双方需要在规定时间内用力拔动游戏机。
比赛结束后，会根据队伍施力情况和距离分析，来决定哪个队伍获得胜利。
七、安全设计：游戏机的支撑架和底部轮子具有良好的稳固性，保证在游戏过程中不会发生倾斜或滑动等意外情况。
总结：拔河游戏机的设计旨在提供真实的拔河体验和多人互动的乐趣。
通过创新的虚拟现实技术和实时反馈系统，使玩家可以身临其境地感受到拔河比赛的紧张氛围和刺激性。
这款游戏机将成为家庭娱乐的一大亮点，增强家庭成员之间的凝聚力和合作意识。
电子拔河游戏机
一、电子拔河游戏机电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙两边参赛或甲乙两边加裁判的三人游戏电路。
由一排发光二极管（LED）表示拔河的“电子绳”。
由甲、乙二人经由过程按钮开关使发光的LED 向本身一方的终点移动，当亮点移动到任何一方的终点时，则该方获胜，连续竞赛多局以定胜负。
（1）由裁判下达竞赛开端敕令之后，甲乙两边才能输入旌旗灯号，不然，因为电路具有自锁功能，使输入旌旗灯号无效。
（2）电子绳至少由16个LED构成，裁判下达“竞赛开端”敕令后，位于电子绳中点的LED发亮。
甲、乙二人经由过程按钮开关使发光的LED向本身一方的终点移动，并阻拦其向对方延长。
当点亮的LED达到某一方终点时，该方获胜。
现在经由过程自锁功能锁定电路，使输入不在有效，必须由裁判再次发出“竞赛开端”敕令时方能开端下一次竞赛。
（3）某方赢一次，由计分电路主动给该方加分一次，经由过程多次竞赛以定胜负。
二、设计正文筹划1：本筹划中，有效输入旌旗灯号代表的是拔河的力度的相对大年夜小。
则当A=1，B=0时，表示甲的力度比乙的力度大年夜；当B=1，A=0时，表示乙的力度比甲的力度大年夜；当A=1，且B=1时，表示甲的力度与乙的力度一样大年夜；当A=0且B=0时，表示甲、乙均还未开端拔河。
当裁判员下达竞赛开端敕令后，竞赛开端，甲、乙中的随便率性一方输入有效旌旗灯号后，计数器开端计数。
若甲输入有消旌旗灯号时，进行加计数；若乙输入有效旌旗灯号时，进行减计数。
电子绳的LED开端移动；当甲、乙同时输入有效旌旗灯号时，电子绳上点亮的LED灯不再移动。
当一局竞赛停止后，电子绳上某一头的LED保持亮，现在，甲、乙的输入旌旗灯号不再有效，计分电路现在记录并显示甲、乙总共的竞赛成就。
当裁判下达下一局竞赛开端的敕令后，竞赛才能开端，甲、乙输入旌旗灯号才有效。
全然实验道理图如下：（1）输入旌旗灯号电路的设计一个输入旌旗灯号操纵电路，由两个全然RS触发器、两个电阻与一个开关来实现旌旗灯号的输入，等于否用力拔河。
51拔河游戏机课程设计
51拔河游戏机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解51拔河游戏机的电路原理，掌握基本电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能运用已学的编程知识，设计并实现拔河游戏的程序。
3. 学生了解数字电路的基本概念，掌握简单的逻辑电路分析。
技能目标：1. 学生通过拔河游戏机的制作，提高动手实践能力，培养电子制作和编程技能。
2. 学生能够运用团队合作的方式，共同解决问题，提高沟通与协作能力。
3. 学生学会运用所学知识，解决实际生活中的问题，提高创新意识和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，增强对科学技术的兴趣，激发探究精神。
2. 学生在团队协作中，学会尊重他人，培养合作精神，提高集体荣誉感。
3. 学生通过拔河游戏机的制作，认识到知识的力量，增强学习信心，培养积极向上的学习态度。
本课程结合学生的年级特点，注重理论与实践相结合，以提高学生的动手能力、创新意识和团队协作能力为主要目标。
课程设计以实际操作为主，引导学生通过实践活动，掌握电子制作和编程技能，培养科学素养，为今后的学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 51拔河游戏机电路原理分析：讲解基本的电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的功能和使用方法，引导学生理解电路的工作原理。
2. 编程知识：运用课本中介绍的编程语言，设计并实现拔河游戏的程序。
包括游戏规则设定、玩家输入输出控制、得分统计等。
3. 数字电路基础：介绍数字电路的基本概念，如逻辑门、触发器等，以及简单的逻辑电路分析。
4. 制作拔河游戏机：学生分组进行实际操作，按照教学大纲逐步完成拔河游戏机的制作。
具体教学内容安排如下：第一课时：介绍电子元件，分析51拔河游戏机电路原理。
第二课时：复习编程知识，设计拔河游戏程序框架。
第三课时：学习数字电路基础，进行简单逻辑电路分析。
第四课时：分组制作拔河游戏机，进行调试与优化。
第五课时：展示作品，总结评价。
教学内容与课本紧密关联，确保学生能够将所学知识应用于实际制作中，提高学生的实践能力和创新能力。
单片机拔河游戏机课程设计
单片机拔河游戏机课程设计Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022HUBEI NORMAL UNIVERSITY课程设计报告Course Design Report所在院系教育信息与技术学院专业名称信息工程班级0902题目拔河游戏机指导教师田文汇成员孙强魏超罗志伟完成时间2011，12,10目录拔河游戏机1 设计目的（1）熟悉巩固和加深所学电子技术课程的基本知识，提高综合运用所学知识的能力。
（2）培养学生根据课题需要选用参考书、查阅手册、图表和文献资料的能力，提高学生独立解决工程实际问题的能力。
（3）通过设计方案的分析比较、设计计算、元件选择及电路安装调试等环节，初步掌握单实用电路的工程设计方法。
（4）提高学生的动手能力，掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会对简单实用电路的实验调试和对整机指标的测试方法。
（5）了解与课题有关的电路以及元器件的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。
2 设计思路15个二极管排成一条直线，两边各装一个按键，每按一次按键，就会产生一个有效低电平，哪边按一次，发光二极管就向哪边移一位。
安装一个复位开关，第一次按是让发光二极管回到中点，再按一下后，蜂鸣器发出响声，两边选手就可以拔河了。
当发光二极管移到终端时，两边选手按键无效，数码管就会记录一下对应的盘数。
再按复位键，以进行下次的拔河。
再用一个清零键，用于让记录盘数的数码管清零，同时发光二极管也回到中点。
3 设计过程我的电路分为五个部分，数码管，蜂鸣器，清零部分，拔河部分，发光二极管。
数码管主要用于显示双方的盘数，蜂鸣器用于提醒选手拔河开始或拔河结束，清零部分用于对数码管清零和发光二极管复位，拔河部分用于控制发光二极管的移动，发光二极管显示拔河的状态，当终点亮时，数码管计数。
方案论证按两次复位键后，蜂鸣器响起，两边选手开始拔河。
课程设计报告之电子拔河游戏机
课程设计报告之电子拔河游戏机
电子拔河游戏机是一款受到全球玩家喜爱的多人娱乐游戏，其机器可实现两两进行拔
河斗技，实现多人同时游戏的娱乐乐趣。
本课程设计的目的是设计一种电子拔河游戏机，
并实现多人进行拔河游戏。
首先，设计电子拔河游戏机的硬件系统。
该游戏机由触摸屏，多个LED指示灯，按键，声音设备，电机系统，外壳，电源等组件组成，其中触摸控制屏幕是控制系统的核心部件。
其次，确定电子拔河游戏机的功能模块。
包括系统检查，触摸屏按钮功能，按钮驱动，声音播放，LED显示等，本系统采用C语言编写程序控制硬件，实现功能。
最后，在完善电子拔河游戏机的实物实现前，需要进行软件模拟，使用Pro/E进行器
件实物三维建模，使用C语言实现功能模块程序，使用MATLAB搭建时序模型进行整机功
能模拟，以测试游戏机正常工作的性能。
本课程设计主要采用C语言和electronic前端工具设计电子拔河游戏机，实现多人
同时参与游戏，增加娱乐性。
通过本次课程设计，设计者掌握了硬件系统，软件设计及整
机功能模拟测试的相关知识，让我们更加深入地了解电子游戏机的设计和实现技术。
电子拔河游戏
摘要拔河游戏机用15个LED排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。
移到任一方终端指示灯点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中心线。
最后，显示器显示胜者的盘数。
第1章电子拔河游戏机电路的设计方案1.1功能描述（1）整体描述：电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。
由一排15个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。
由甲乙双方通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点延伸，当延伸到某方的最后LED管时，则该方获胜，并对获胜次数进行计数，连续比赛多局以定胜负。
用键盘上的A键和Z键表示开关按钮。
用键盘上的S键来代替清零信号，每次比赛前都要进行清零，并使按钮开关复位。
（2）比赛开始，由裁判下达比赛命令后（用空格键代表裁判信号，按一下空格键），甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。
裁判信号由键盘空格键来控制。
（3）“电子绳”由15个LED管构成，裁判下达“开始比赛”的命令后，按一下空格键，位于“电子绳”中点的LED发亮。
甲乙双方通过按键输入信号，用键盘上的数字键A键Z来模拟，按一下A向左移动，按一下Z键向右移动。
使发光的LED管向自己一方移动，并阻止向其对方延伸，谁按得快就向这一方移动。
当从中点至自己一方的最后一个LED管发亮是，表示比赛结束，这时，电路自锁，保持当前状态不变，除非由裁判使电路复位，并对获胜的一方计数器自动加一。
（4）记分电路用两位七段数码管分别对双方得分进行累计，在每次比赛结束时电路自动加分。
（5）双方得分计数器的清零信号由键盘上的数字键2、3键来实现。
当比赛结束时，计分器清零，为下一次比赛做好准备。
1.2 总体设计方案框图图1.1 第2章电子拔河游戏机各单元电路设计2.1整形电路设计图2.174LS193是可逆计数器，控制加减的CP脉冲分别加至和CPD 和CPU，此时当电路要求进行加法计数时，减法输入端CPD必须接高电平；进行减法计数时，加法输入端CPU 也必须接高电平，若直接由A、Z键产生的脉冲加到CPU和CPD，那么就有很多时机在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计数，双方按键均失去作用，拔河比赛不能正常进行。
拔河比赛游戏机
湖南工程学院课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：电子拔河游戏机专业班级：电气工程0882班学生姓名：学号：200813010206指导老师：龚军辉审批：任务书下达日期2010 年09 月13 日设计完成日期2010 年09 月25 日目录一、任务与要求 (1)二、进度安排 (1)三、设计任务分析 (1)四、实验设计思路 (1)五、总体设计方案 (2)六、电路主要部分的仿真 (6)七、各逻辑门的引脚图 (8)八、实验结论 (10)九、参考文献 (10)十、心得体会 (11)一、任务与要求：设计一个电子拔河游戏机，要求如下：1.电子拔河游戏机至少由8个LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。
2.由甲乙双方通过按钮开关按键，通过按键次数超过对方3次时，发光的LED管向自己一方的终点延伸，当延伸到某方的最后一LED管时，则该方获胜。
3.比赛开始，由裁判下达比赛命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。
4.开始比赛后位于“电子绳”中点两个LED发亮。
甲乙双方通过按键输入信号，使发亮的LED管向自己一方移动，并阻止其向对方延伸。
当从中点至自己一方的LED管全部发亮时，表示比赛结束。
按复位键电路复位。
二、进度安排星期一: 课题内容介绍和查找资料；星期二～三: 总体电路设计和分电路设计，仿真电路；星期四 : 安装、调试电路，验收电路；星期五写设计报告，打印相关图纸，答辩。
三、设计任务分析：本课题的主要任务是让拔河游戏机的电平指示灯由中点向我方延伸，而阻止其向对方延伸。
可以设想用可预置的加/减计数器作主要器件，用计数器的输出状态通过译码器控制电平指示灯的显示状态。
如当计数器进行加法计数时，发亮的电平指示灯向甲方延伸，相反，进行减法计数时，发亮的电平指示灯向相反方向延伸。
当延伸到一方的终点就就把电路锁定，此时双方按键均无作用，只有裁判员按了复位按键双方才能继续下一盘的比赛。
四、实验设计思路基本要求如下：（1）比赛开始时，由裁判下达命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。
eda拔河游戏机课程设计
eda拔河游戏机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握EDA（电子设计自动化）拔河游戏机的基本原理和设计流程。
2. 让学生掌握相关电子元件的功能、连接方式及在电路中的应用。
3. 让学生了解并掌握基础的编程知识，能对拔河游戏机的程序进行简单修改。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能独立完成拔河游戏机的搭建和调试。
2. 培养学生团队协作能力，通过小组合作完成拔河游戏机的整体设计。
3. 培养学生问题解决能力，能针对游戏中出现的问题进行排查和修复。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子制作的兴趣，培养创新意识和实践精神。
2. 培养学生良好的团队合作精神，学会倾听、沟通和协调。
3. 增强学生对科技与生活的联系的认识，提高环保意识和责任感。
本课程针对的学生特点为：好奇心强、动手能力强，具有一定的电子和编程基础。
课程性质为实践性较强的项目式学习，旨在让学生在实际操作中掌握知识，提高能力。
教学要求注重理论与实践相结合，以学生为主体，教师为主导，关注学生的个体差异，鼓励学生发挥潜能。
通过本课程的学习，期望学生能够实现上述具体的学习成果，为后续的电子设计奠定基础。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电子元件基础知识：讲解常用电子元件（如电阻、电容、二极管、三极管等）的原理、功能及在电路中的应用。
2. EDA设计工具使用：介绍EDA软件（如Proteus、Multisim等）的基本操作，包括原理图绘制、电路仿真、PCB布线等。
3. 拔河游戏机设计原理：分析拔河游戏机的工作原理，讲解电路设计、程序编写及硬件搭建。
4. 编程知识：结合拔河游戏机程序，教授基础编程语言（如C语言、汇编语言等）的使用。
5. 实践操作：指导学生进行拔河游戏机的搭建、调试及优化。
教学内容安排如下：第一课时：电子元件基础知识学习，分析拔河游戏机电路原理。
第二课时：学习EDA设计工具使用，绘制拔河游戏机原理图。
电子拔河游戏机实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过设计和制作电子拔河游戏机，使学生掌握数字电子技术的基本原理和实际应用，提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过实训，学生能够深入了解数字电路的设计过程，掌握电路元件的选用、电路图的绘制、电路板的制作以及软件编程等技能。
二、实训内容1. 电子拔河游戏机的原理及设计要求电子拔河游戏机是一种模拟拔河比赛的电子设备，主要由LED显示屏、按键、计数电路、译码电路、控制电路等模块组成。
游戏规则如下：（1）游戏开始时，裁判按下启动按钮，位于中间的LED灯亮起，表示拔河绳子的中点。
（2）比赛双方分别控制一个按钮，通过快速按下按钮产生脉冲信号，使LED灯向自己的方向移动。
每按一次按钮，LED灯向自己的方向移动一位。
（3）当LED灯移动到任一方的终点时，该方获胜。
此时，双方的按钮失效，LED 灯保持在获胜方的终点位置。
（4）裁判按下复位按钮，LED灯重新回到中间位置，游戏重新开始。
2. 电子拔河游戏机的电路设计根据设计要求，本次实训的电子拔河游戏机电路设计如下：（1）LED显示屏：使用15个LED灯组成，其中中间一个灯亮起表示拔河绳子的中点。
（2）按键：两个按钮分别供甲乙双方使用。
（3）计数电路：使用74LS193计数器实现计数功能。
（4）译码电路：使用CC4514译码器将计数器的输出转换为LED灯的亮灭状态。
（5）控制电路：使用555定时器产生脉冲信号，控制LED灯的移动。
3. 电子拔河游戏机的软件编程本次实训的电子拔河游戏机软件编程主要使用C语言编写，实现以下功能：（1）初始化电路参数。
（2）读取按键输入信号。
（3）控制计数器计数。
（4）控制LED灯移动。
（5）显示获胜方的盘数。
三、实训过程1. 理论学习：学习数字电子技术、电路设计、编程等相关知识。
2. 电路设计：根据设计要求，绘制电路图，选择合适的电路元件。
3. 电路制作：按照电路图焊接电路板，连接电路元件。
4. 软件编程：使用C语言编写程序，实现游戏功能。
基于Multisim的拔河游戏机设计与仿真
基于Multisim的拔河游戏机设计与仿真周新淳【摘要】提出了一种能对拔河游戏进行模拟和仿真的新方案.采用NI公司的Multisim软件对电路进行仿真,综合运用模电和数电知识,采用分层次设计,分别实现了拔河过程的动态显示,拔河结果的显示和存储、主持人控制等拔河游戏的全功能模拟.仿真结果表明,在使用键盘按键模拟下,电路可正确完成游戏功能,并可通过LED灯和数码管实时观察比赛过程和结果.此方案是对Multisim软件以及高校电子类课程的综合运用,可用作综合性实验题目或者课程设计.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)013【总页数】4页(P34-36,39)【关键词】拔河游戏;仿真;Multisim;课程设计【作者】周新淳【作者单位】宝鸡文理学院陕西宝鸡721016【正文语种】中文【中图分类】TN709电子设计与仿真是高校工科类教学中非常重要的知识点，是将理论知识转换为实践能力的关键环节。
文中针对目前数字电路中综合性、设计性的的实验要求，设计了拔河游戏模拟器，并利用Multisim软件进行了仿真[1]。
1 设计要求与任务分析1.1 设计要求设计一个拔河游戏模拟装置，要求：通过两个按键开关模拟拔河双方，用LED灯模拟拔河进度，用数码管显示比赛结果。
1.2 任务分析根据任务要求，由一排LED发光管模拟拔河进度，初始状态最中间的LED灯亮，其他为灭状态。
当A按键时，灯向A方向依次亮，形成向A端移动的效果，当B 按键时，灯向B方向依次亮，形成向B端移动的效果。
当移动到一方终点时，本方获胜，另一方的按键将失效，并且在数码管端显示胜利次数。
为了方便起见，两侧的LED发光管可以采用不同颜色。
另设一按键作为裁判复位端口，此按键按下将使点亮的LED灯重新回到队列中间，开始新一轮比赛。
1.3 电路原理图根据上述任务分析与功能描述，确定设计方案，整个电路由开关控制电路等4个模块组成，如图1所示[2]。
EDA设计：拔河游戏机
EDA设计：拔河游戏机拔河游戏机是一种传统的多人参与体育游戏，使用者可以把绳子固定在一头，其余多名参赛者根据规则来拔河，最终的获胜者可能会获得奖励。
在这个项目中，我们设计一种新型的拔河游戏机，它集成了电子控制系统和图形显示屏，可以支持不同级别的拔河游戏规则，以及可配置的多人参赛模式。
首先，拔河游戏机拥有一个电子控制系统，其包括一个微处理器和一个外接的硬件单元，用以控制硬件部件和硬件相关接口。
其中，微处理器负责读取游戏以及控制相关的硬件部件；硬件单元负责记录游戏的进程、记录结果以及相关算法逻辑；外接的部件和接口，包括传感器、开关等以及外接输出设备（如扬声器、显示屏等），用以支持拔河游戏的正常运行和修改。
其次，拔河游戏机还包括一个图形显示屏，用户可以通过这个图形显示屏了解游戏的进程以及相关的状态，如比赛参与人数、拔河规则、排名等。
此外，图形显示屏中还可以显示拔河过程中参赛者名次的变化情况，以及比赛结果。
拔河游戏机可以支持不同类型的拔河规则，如普通竞赛规则、团队战役规则、累积分数模式等。
其中，不同规则支持不同数量的参赛者，可以调节拔河游戏的难度，并且可根据人数变化而自动调节游戏时间以保证比赛的正常进行。
此外，用户可以设置多模式参赛，如两两对抗模式、团队对抗模式等，以及实时参观比赛的游客模式。
通过设置不同的模式，可以使拔河游戏更具多样化，让参赛者以及游客在游戏中体验到更多的乐趣。
最后，拔河游戏机可以记录玩家的进程，使用者可以根据历史成绩进行对比、反思以及分析，进而改善自身的表现，提升实力。
总而言之，本文设计的拔河游戏机具有丰富的功能，用户可以配置不同类型的拔河规则和多参赛者模式，图形显示屏可以提供多种实时信息和结果反馈，支持参赛者走向胜利或者反思自己的表现。
数字电路课程设计-拔河游戏机
VCC 0
5V
J1 U10 Key = A
11
U8
Key = B
DCD_HEX_BLUE VCC 5V
VCC
DCD_HEX_BLUE
1 2 3
5 3 4
1
VCC U7A
2 7 1 EN1 MR1 CP1 1A 1B 1C 1D 3 4 5 6
9
1
10 7 8
2
3
4
4
U7B
6
5V
CP1 MR1 EN1 1 7 2
VCC 5V R1 1.0k J1
0 1
X1 U1A 74LS00D
2 6
U1B
3
U1C
4
2.5 V U1D
7
74LS00D
74LS00D
74LS00D
Key = A
VCC
U3A 74LS00D X2
R2 1.0k
5
R3 1.0k J2
8
U2A 74LS00D
9
U2B
10
U2C
11
2.5 V U2D
13 12 11 10
D3
9
74LS08
1A 1B 1Y 2A 2B
1 2 3 4 5
74LS193
2Y GND
6 7
D1
1
Q1
2
Q0 CPD CPU Q2 Q3 GND
3
4
5
6
7
8
5、4 线－16 线译码器 CC4514 的引脚图。
VDD INH A3
24 23 22
A2 Y10 Y11
21 20
由与门 74LS08 和与非门 74LS00 构成。因 74LS193 是可逆计数器，控 制加减的 CP 脉冲分别加至 5 脚和 4 脚，此时当电路要求进行加法计数时， 减法输入端 CPD 必须接高电平；进行减法计数时，加法输入端 CPU 也必须接 高电平，若直接由 A、B 键产生的脉冲加到 5 脚或 4 脚，就有很多时机在进 行计数输入时另一计数输入端为低电平，使计数器不能计数，双方按键均 失去作用，拔河比赛不能正常进行。加一整形电路，使 A、B 二键出来的脉 冲经整形后变为一个占空比很大的脉冲，这就减少了进行某一计数时另一 计数输入为低电平的可能性， 从而使每按一次键都有可能进行有效的计数。
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1.设计目的
加强学生对数字电子技术专业知识的理解和掌握，训练并提高其在理论计算、电路设计、资料文献查阅、运用相关标准与规范、电路仿真等方面的能力；为毕业设计（论文）奠定良好的基础。
2.设计任务
2.1设计指标
此次设计的电子拔河游戏机是模拟拔河比赛的电子游戏机，比赛开始的时候，只有当裁判下达指令时双方才可以输入信号，电路具有自己锁定的功能，在未下达命令前，电路不能开始运行。
比赛开始后，双方通过控制按键进行比赛，使亮色的LED灯管移向自己的那一方。
哪一方的速度按键越快，那么哪一方就会占优势，直到发亮的LED灯管移到自己的终点那一端，即为获胜方，此时电路自动锁定，双方按键无效，显示管显示比赛的结果数字。
若循环比赛，则依次循环以上过程。
2.2设计要求
（1）拔河游戏机用9个电平指示灯排列成一行，开机后只有中间一个点亮，以此作为拔河的中心线。
（2）游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一次。
（3）移到任一方终端指示灯点亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经复位后才使亮点恢复到中心线。
（4）最后，显示器显示胜者的盘数。
3.电子拔河游戏机的组成和工作原理
3.1电子拔河游戏机的构成
本次设计中共包含六个分支，分别是：整形电路，编码电路，译码电路，控制电路，胜负显示电路以及复位电路构成。
3.2原理分析
比赛两人通过开关产生脉冲，经过整形电路后接74LS192同步十进制可逆计数器，经74LS192同步二进制可逆计数器对信号进行加减后接译码电路，译码电路译码后显示到电平显示器上。
再把胜负电路接到两头最边的电平显示灯上，胜负电路收到胜负信号后显示胜负次数。
当比赛结束后由复位控制对显示胜负装置和电平显示灯回复到初始状态。
这样就达到了设计目的和要求。
(1)整形电路：由与门74LS08和与非门74LS00构成。
CP脉冲加到5脚和4脚控制加和减的，当加法计数时，减法输入端CPD接高电平；减法计数时，加法输入端CPU接高电平，但如果Q、W键产生的脉冲直接加上去，很多情况下在进行计数输入时另一计数输入端为低电平，计数器不能计数，双方按键均失去作
用。
加一整形电路，使Q、W二键出来的脉冲经整形后变为一个占空比（查资料知道：占空比是在一串理想的脉冲周期序列中，正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值）很大的脉冲，使拔河比赛能够正常进行。
(2)编码电路：由双时钟同步十进制可逆计数器74LS192构成，它有2个输入端，4个输出端，能进行加／减计数，来控制电平指示灯的显示，加计数时向右移动，进行减计数时，向左移动。
(3)译码电路：由4线－16线译码器CC4514构成。
开始时中心LED灯亮，编码器进行加法计数时，亮点向右移，减法计数时，亮点向左移。
译码器的输出Y0～Y15中选出9个接电平指示灯，电平指示灯的E 端接地，而EL端接高电平，输出为高电平时电平指示灯点亮。
开始前，译码器输入为0000，Y0输出为1，中心处指示灯首先点亮，将双方终端指示灯的正端接至或门两个输入端，将输出的1或0送到码器进行加法计数时，亮点向右移，进行减法计数时，亮点向左移。
当到一方终端时，该方获胜，双方输入无效。
(4)控制电路：由或门和非门构成。
非门一端连接74LS192的预置数端LOAD,计数器数据端A、B、C、D 和输出QA、QB、QC、QD对应相连，输入即为输出，此时计数器对脉冲不起作用。
(5)胜负显示电路，显示比赛选手各自胜负次数。
CC4518双四位异步BCD码加法计数器。
双方终端指示灯正极和或门输出端及CC4518的CP相连。
CC4518分别与对应的七段数码管相连。
一方取胜时，该方终端指示灯亮，且时相应加法计数器加一运算，在数码管上就显示了双方的比分。
(6)复位电路，每次比赛结束后能控制让电路显示器复位清零。
将开关置高，通过CC4518使数码管显示为0，使甲乙双方比赛之前，进行复位。
将开关置低，开始计数。
3.3基本逻辑功能框图
4.电子拔河游戏机的电路设计
4.1整形电路、编码电路、译码电路和控制电路的设计4.2胜负显示电路以及复位电路的设计
5.拔河游戏机电路仿真及结果分析
这是电路仿真的截图，我进行了运行，双方比分为4:2，比赛开始前进行复位，我定义了“1”为复位键，“space”为重新开始比赛（使中心LED灯亮），开始比赛需让“space”和“1”按键均接地，我和另一个同学分别按Q,W按键，试验六次结果如图所示。
若重新清零，则需按“1”键，若移到某一终端重新比赛则需重复按两次“space”按键，依次循环。
6.收获、体会和建议
敬爱的雷老师您好！我做了这个这个课设将近用了一个月的时间，在接到任务后我就立即去了图书馆借了5本书，虽然这几本书并没有完全看完，但是我都选择性看了对此次课设有帮助的知识，使自己在真正做这个的时候游刃有余。
课设是要把理论和实践联系起来的一门课程，虽然我的专业成绩是第一名，但遇到了这个问题我真正体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。
通过自己的刻苦努力，终于完成了自己从未敢想象的东西。
电子拔河游戏机真正使我意识到了理论联系实际的重要性，而且还拓宽了我的课外知识面，因为很多东西是我没有接触过的，就要在图书馆和网上去探索。
在我设计拔河游戏机过程中，我遇到了一个问题就是在74LS192之前直接接上两个开关是否可行，但在实践之后发现会有按键失灵的状态，于是查找了大量资料，发现需要加上整形电路才可以使运行不易出错，而且一个专业名词是“占空比”，我也进行了学习。
而且老师提到的两个软件“EWB”和“multisim”我都进行了尝试，由于EWB中很多器件我没有找得到，所以决定用multisim去仿真。
在实验过程中会有很多不熟悉的器件，个别的器件我替换成了较为了解的器件，但不改变其功能。
我遇到的最大困难就是灯的连接问题，需要按照特定的顺序连接才可以正确运行。
我认为这个电路需要改进的地方就是与门和非门可以用与非门74LS02来代替，若为了延长比赛时间，增加可玩度，还可以用15灯替换9灯。
为了美观还可以替换不同的颜色的彩灯。
总而言之，这次课设让我体验了一次理论联系实际的快感，我非常享受这个过程，在以后的课设中我会一直努力，争取做出更好更有新意的课设作品，也使自己的实践能力得以质的飞跃。
再次感谢老师以及同学们对我的帮助！
参考文献：
[1] 周常森. 电子电路计算机仿真技术.山东科技出版社
[2] 彭介华.电子技术课程设计指导.高等教育出版社
[3] 吴慎山.数字电子技术实验与实践.电子工业出版社
[4] 阎石.数字电子技术基本教程.清华大学出版社
[5] 袁小平.数字电子技术实验教程.机械工业出版社
[6] 王革思.数字电路原理设计与实践教程.哈尔滨工程大学出版社
附录元单。