电子拔河游戏机设计

电子拔河游戏机设计

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※※ **级电子信息工程

※※ 专业电子技术课程※※ 设计※※※※※※※※※

电子技术课程设计报告书

电子拔河游戏机设计课题名称

**** 姓名

******** 学号

物理与电子信息工程院、系、部

电子信息工程专业

**** 指导教师

****年**月**日

一、设计任务及要求:

设计任务:

设计一个拔河游戏机，能显示获胜盘数，复位归零

要求:

1. 设计一个模拟拔河游戏机比赛的逻辑电路。

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管亮。

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，此时双方的按钮都

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

指导教师签名:

****年月日二、指导教师评语:

指导教师签名:

**** 年月日三、成绩

验收盖章

****年月日

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电子拔河游戏机设计

1 设计目的

(1)熟悉模拟电路的应用与集成电路的引脚排列。

(2)掌握常用芯片的逻辑功能及使用方法。

(3)熟悉电路仿真软件Multisim 11.0使用。

(4)了解电子拔河游戏机组成及工作原理。

(5)熟悉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设计与制

作。

2 设计任务

(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。

3 设计过程

3.1电路原理图

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图3.1.1 拔河游戏机电路框图

图3.1.2 拔河游戏机电路仿真总图

3.2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，经译码器输出使中间的一只电平指示灯X1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，

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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4518BD

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技计数。这样，计数器的输出即显示了胜者取胜的盘数。 3.3各单位电路的设计

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。电路图如图3.3.1所示:

图3.3.1 编码电路设计图

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成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，从而使每一次键都有可能进行有效的计数。电路图如图3.3.2所示:

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图3.3.2 整形电路设计图

3.译码电路:

译码器由4514BD构成。译码器的输出X1~X15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，X1输出为1，中心处只是灯首先点亮，当编码器进行加法计数时，亮点向由移，进行减法计数时，亮点向左移。电路图如图

3.3.3所示:

图3.3.3 译码电路设计图

4.控制电路:

由异或门74LS05和或门74LS32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

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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D0,D1,D2,D3和输出Q0,Q1,Q2,Q3对应相连，输入也就是输出，从而使计数器对脉冲不起作用。电路图如图3.3.4所示:

图3.3.4 控制电路设计图

5(胜负显示: