电子拔河游戏机设计
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。
简易拔河机_西工大数电课程设计报告
西北工业大学课程设计报告题目:简易拔河游戏机学院: 班级: 学生（学号）: 学生（学号）:日期: 年月摘要本拔河游戏机用到两个按键，按键速度代表拔河时的力的大小，以七个LED灯表示绳子。
开始时，中间的LED灯亮，表示绳子的中点，当其中一人获胜，即出现最边端的LED灯亮的情况后，锁定两个按键，按复位键后，解除锁定，数码显示管显示胜局数。
我们设计的拔河游戏机是五局三胜制（可预置M局N胜制），当其中一方先胜三局后比赛结束，此时，按键锁定并且LED灯依次循环亮灭表示比赛结束，复位键按下之后才可以进行新一轮的比赛。
关键词：拔河游戏机、计数、比较、解码目录一、课程设计目的4二、设计任务与要求4三、方案设计与论证4四、单元电路设计与参数计算7五、电路的安装与调试13六、遇到问题的解决方法14七、结论与心得14八、参考文献16课程题目：拔河游戏机一、课程设计目的1)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、元件选绎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，能正确绘制电路固等。
二、实验任务与要求1）实验任务：自选设备和主要原器件，设计一个完整的拔河游戏机。
2）实验要求：1）用排成一排的七个LED灯表示绳子。
2）用两个按键，分别为参赛的两名选手。
3）通过按动按键的快慢表示选手拔河力量的大小。
4）任何一方得胜后立即封锁按键，同时获胜方胜利局数记录值为1，直到复位按键按下后方可继续进行下一局比赛。
5）可预置N局M胜制；显示方式：2个一位十进制数显示。
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。
课程设计拔河游戏机
课程设计拔河游戏机一、课程目标知识目标：1. 学生能理解拔河游戏机的基本原理，掌握相关的物理知识，如力的作用、力的合成与分解。
2. 学生能运用数学知识，计算出拔河游戏机在平衡状态下的力的大小和方向。
3. 学生了解拔河游戏机的设计与制作过程，掌握基本的工程技术和电子技术。
技能目标：1. 学生能运用所学的物理和数学知识，分析并解决实际拔河游戏机的问题。
2. 学生通过小组合作，提高沟通与协作能力，培养团队精神。
3. 学生能运用工程技术和电子技术，设计并制作简单的拔河游戏机。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣和好奇心，提高学习积极性。
2. 学生在实践过程中，培养勇于尝试、克服困难的精神，增强自信心。
3. 学生通过拔河游戏机的学习，认识到科技与生活的紧密联系，提高科技创新意识。
本课程针对五年级学生，结合物理和数学知识，以拔河游戏机为主题，注重实践性与实用性。
通过课程学习，使学生将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力，同时培养团队协作精神和科技创新意识。
课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 拔河游戏机的基本原理：- 力的概念与作用- 力的合成与分解- 平衡条件及其应用2. 拔河游戏机的设计与制作：- 材料选择与结构设计- 电子元件及其功能- 制作过程与调试方法3. 数学知识在拔河游戏机中的应用：- 力的计算与测量- 三角函数在力分解中的应用- 方程组在平衡条件求解中的应用4. 实践活动：- 小组讨论与方案设计- 制作拔河游戏机模型- 模型测试与数据分析教学内容与课本关联性：- 物理：力的作用、平衡条件等基本概念- 数学：力的计算、三角函数、方程组等知识- 工程技术：材料选择、结构设计、电子技术等教学进度安排：- 第一课时：拔河游戏机基本原理学习- 第二课时：拔河游戏机设计与制作方法- 第三课时：数学知识在拔河游戏机中的应用- 第四课时：实践活动，制作与测试拔河游戏机模型教学内容具有科学性和系统性，结合课程目标，确保学生能够掌握拔河游戏机相关的理论知识与实际操作技能。
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。
数电课程设计---拔河游戏机的设计
课程设计课程名称数字电子技术基础题目名称拔河游戏机的设计专业班级学生姓名学号指导教师二○一二年五月十六日目录目录一设计任务书 (3)1.1设计题目拔河游戏机 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计任务 (3)二电路总体设计 (4)2.1总体设计电路框图 (4)2.2总体设计描述 (4)1.整体描述 (4)2.开机描述 (4)3.比赛描述 (4)4.计分描述 (5)2.3整机电路 (5)2.4整机电路设计描述 (6)三部分电路设计及原理 (6)3.1整形电路设计 (6)3.2编码电路设计 (7)3.3译码电路设计 (9)3.4控制电路设计 (11)3.5胜负显示设计 (11)3.6复位电路设计 (13)四结论 (14)4．1实验评价： (14)4．2心得体会： (14)参考文献 (15)附录A 系统整体电路 (16)附录B 系统元器件表格清单 (17)一设计任务书1.1 设计题目拔河游戏机1.2 设计目的1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。
2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。
3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。
4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。
5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
1.3 设计任务给定设计设备和主要元器件，按照电路的各部分组合成一个完整的拔河游戏机。
1、拔河游戏机需用个发9个光二极管排列成一行，开机后只有中间一个点亮，游戏开始，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。
移到任一方终端二极管点亮，这一方获胜，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，新的一轮开始。
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。
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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电子技术课程设计说明书课程名称：电子技术课程设计题目：电子拔河游戏机设计课程设计任务书一、设计题目拔河游戏机二、主要内容及要求1．设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。
2．电路使用15个发光二极管，开机后只有在拔河绳子中间的发光二极亮。
3．比赛双方各持一个按钮，快速不断地按动按钮，产生脉冲，谁按得快，发光的二极管就向谁的方向移动，每按一次，发光二极管移动一位。
4．亮的发光二极管移到任一方的终点时，该方就获胜，此后双方的按钮都应无作用，状态保持，只有当裁判按动复位后，在拔河绳子中间的发光二极管重新亮。
5．用七段数码管显示双方的获胜盘数。
三、进度安排1.认真思考和理解所选题目的有关要求，大致知道要求做什么。
2.根据实验的设计要求，到图书馆或上网查找相关的资料，了解拔河游戏机的工作原理。
3.学习数字电路中触发器、计数器、译码显示器等单元电路的设计及综合应用，掌握逻辑电路的设计与测试方法，等。
4.综合相关的资料，设计实验方案。
5．根据所设计方案，用仿真软件进行电路仿真。
6．根据要求撰写实验报告。
四、总评成绩指导教师学生签名目录一．设计任务分析 (1)二．拔河游戏机的总体方案设计 (1)2．1设计思路 (1)2．2电路原理图 (1)2．3电路工作原理 (3)2．4各单元电路的设计 (3)三．元器件的使用 (6)四．总结 (7)4.1实验评价 (7)4.2心得体会 (8)参考文献 (8)附录 (8)一、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移动。
当移动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，而计数器就记录双方的获胜的次数。
二、总体方案设计2．1 设计思路：(1)本课题所设计的拔河游戏机由15个电平指示灯排列成一行，开机之后只有中间一个电平指示灯亮，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，这一方就获胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线。
(2)当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲信号的作用.即实现电路自锁,使加家减脉冲无效。
同时，使计分电路自动加分。
(3)控制电路部分应能控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加减脉冲的输入端，其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。
2．2 电路原理图：图一，图二分别为拔河游戏机的电路框图、整机逻辑图。
2．3 电路工作原理：可逆计数器74LS193原始状态输出4位二进制数0000，经译码器输出点亮。
当按动A、B两个按键时，分别产生两使中间的一只电平指示灯Y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。
如按动复位键，亮点又回到中点位置，比赛又可重新开始。
将双方终端指示灯的正端分别经两个与非门后接到2个十进制计数器CC4518的使能端EN，当任一方取胜，该方终端指示灯点亮，产生1个下降沿使其对应的计数器计数。
这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。
2．4 各单元电路的设计：1.编码电路的设计：由双时钟二进制同步可逆计数器74LS193构成，它有2个输入端，4个输出端，能进行加／减计数。
通过编码器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，向相反方向移动。
电路图如下：2.整形电路设计：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。
电路图如下图所示：3.译码电路：由4线－16线译码器CC4514构成。
译码器的输出Y0～Y15中选15个接电平指示灯，电平指示灯的负端接地，而正端接译码器；这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。
比赛准备，译码器输入为0000，Y输出为1，中心处指示灯首先点亮，当编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。
电路图如下图所示：4.控制电路：由异或门74LS86和与非门74LS00构成，其作用是指示出谁胜谁负。
当亮点移到任何一方的终端时，判该方为胜，此时双方的按键均宣告无效。
将双方终端指示灯的正接至异或门的2个输入端，当获胜一方为“1”，而另一方则为“0”，异或门输 出为“1”，经与非门产生低电平“0”，再送到74LS193计数器的置数端,于是计数器 停止计数，处于预置状态，由于计数器数据端D 0、D 1、D 2、D 3和输出Q 0、Q 1、Q 2、Q 3对应相连，输入也就是输出，从而使计数器对脉冲不起作用。
电路图如下图所示：5.胜负显示：由计数器CC4518和译码显示器构成。
将双方终端指示灯正极经与非门输出后分别接到2个CC4518计数器的EN 端，CC4518的两组4位BCD 码分别接到实验箱中的两组译码显示器的8、4、2、1插孔上。
当一方取胜时，该方终端指示灯发亮，产生一个上升沿，使相应的计数器进行加一计数，于是就得到了双方取胜次数的显示，若1位数不够，则进行2位数的级连。
电路图如下：6.复位控制：74LS193的清零端CR 接一个电平开关，作为一个开关控制，进行多次比赛而需要的复位操作，使亮点返回中心点。
CC4518的清零端R D 也接一个电平开关，作为胜负显示器的复位来控制输 入输出功能 时钟 CP 清零 R D 使能EN× 1 ×全部为0LD↑0 1 加计数 00 ↓ ↓0 × 保持×0 ↑ ↑0 0 1 0 ↓三、 元器件的使用及其引角图：3．1元器件的选用：CC4514 4线—16线译码器 1片CC4518 双同步十进制计数器 1片74LS193 同步二进制可逆计数器 1片74LS00 四2输入与非门 3片74LS08 四2输入与门 1片74LS86 四2输入异或门 1片电阻： 1K Ω 4个(各原器件的引角图见附录)四、 电路仿真结果：五、总结4．1 实验评价：本课题所设计的拔河游戏机主体大概是由15个电平指示灯组成“电子绳”，由可逆计数器74LS193构成编码电路，由译码器CC4514构成译码器电路，由计数器CC4518作为胜负的显示。
但不难想象，73LS193可以由两片的74LS192组成16进制计数器所代替，这一点是可以改进的。
还有就是电路的主体部分还可以用移位寄存器所代替，由于时间的关系，留待以后思考。
4．2 心得体会：课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程. 回顾起此次拔河游戏机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在这一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的很多的不足，自己知识的很多漏洞，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说触发器的运用还是不怎么熟识，对73LS193计数器的逻辑功能还是不怎么了解,……看到了自己基础知识还是不够扎实，实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还待急需提高。
通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。
在这个过程中，也曾经因为实践经验的缺乏失落过，也曾经仿真成功而热情高涨。
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。
虽然这只是一次的较简单的课程设计，可是也耗费了我们不少的心血。
无论如何，就当它是一次数电的复习课吧！为期考作了一次好好的复习！通过这次的课程设计，知识上的不但有了重要收获，精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我大学旅途上一个非常美好的回忆！参考文献：1、《电子技术基础实验与课程设计》高吉祥主编电子工业出版社2、《电子线路实验》(第二版) 方建中主编浙江大学出版社3、《数字电路设计与制作》彭军译主编科学出版社4、《电子技术基础（数字部分）》第四版康华光主编高等教育出版社5、《电子技术课程设计指导》彭芥华主编高等教育出版社附录:各元器件的引角图：(1)74LS00 四2输入与非门(2)74LS08 四2输入与门(3)74LS193 同步二进制可逆计数器(4)74LS86 四2输入异或门(5)CC4518 双同步十进制计数器(6)CC4514 4线—16线译码器11。