數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)-拔河游戲機(jī)

1、<p>　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　項(xiàng)目： 拔河游戲機(jī) </p><p>　　姓名： </p><p>　　專業(yè)： 網(wǎng)絡(luò)工程 </p><p>　　班級(jí)： </p><p>　　學(xué)號(hào)： </p

2、><p>　　2011.06 目錄</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求……………………………………………2</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………2</p><p>　　1.2實(shí)驗(yàn)器材……………………………………………………………2</p><p>　　1.3實(shí)驗(yàn)原理……

3、………………………………………………………2</p><p>　　設(shè)計(jì)總框圖……………………………………………………3</p><p>　　實(shí)驗(yàn)部分器材示意圖……………………… ……………3</p><p>　　功能模塊設(shè)計(jì)…………………………………………………4</p><p>　　4.1編碼路……………………………………………………………

4、…4</p><p>　　4.2整形電路……………………………………………………………4</p><p>　　4.3譯碼電路……………………………………………………………6</p><p>　　4.4計(jì)數(shù)電路……………………………………………………………6</p><p>　　4.5勝負(fù)顯示電路………………………………………………………7&l

5、t;/p><p>　　4.6復(fù)位電路……………………………………………………………7</p><p>　　總原理圖………………………………………………………9</p><p>　　課程設(shè)計(jì)總結(jié)………………………………………………13</p><p>　　實(shí)驗(yàn)心得………………………………………………………13</p><p>

6、;　　數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　掌握四數(shù)計(jì)數(shù)器CC4518，CC40193的原理及使用，顯示電路原理。</p><p>　　熟悉與與門、與非門、異或門的使用。</p>

7、<p>　　掌握實(shí)驗(yàn)電路的工作原理。</p><p>　　培養(yǎng)獨(dú)立分析故障及排除故障的能力。</p><p><b>　　1.2 實(shí)驗(yàn)器材</b></p><p><b>　　直流電源</b></p><p><b>　　譯碼顯示器</b></p>&

8、lt;p><b>　　邏輯電平開關(guān) </b></p><p>　　CC4514 4線—16線譯碼器</p><p>　　CC4518 雙同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 </p><p>　　74LS193 同步二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器 </p><p>　　74LS00

9、 四2輸入與非門 </p><p>　　74LS08 四2輸入與門 </p><p>　　74LS86 四2輸入異或門 </p><p><b>　　電阻1千歐×4</b></p><p><b>　　1.3

10、實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p>　　給定實(shí)驗(yàn)設(shè)備和主要原件器材，按照電路的各部分組成合成一個(gè)完整的拔河游戲機(jī)。</p><p>　　拔河游戲機(jī)需要使用15個(gè)（或9個(gè)）發(fā)光的二極管排列成一行，開機(jī)后只有中間一個(gè)點(diǎn)亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個(gè)按鍵，迅速地、不斷按動(dòng)產(chǎn)生脈沖，誰按得快亮點(diǎn)向誰的方向移動(dòng)，每按一次亮點(diǎn)移動(dòng)一次。移動(dòng)到任意一方的終端二極管點(diǎn)亮，這一方就取得

11、了勝利。此時(shí)雙方的按鍵均不起作用，輸出保持，只有經(jīng)復(fù)位后才使亮點(diǎn)恢復(fù)到中心線。</p><p>　　顯示器顯示勝者的盤數(shù)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總體框圖</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)部分器件示意圖</b></p><p>　　1、74LS00的引腳圖。

12、 2、74LS02的引腳圖。</p><p>　　3、74LS08的引腳圖。 4、74LS193的引腳圖。</p><p>　　5、4線－16線譯碼器CC4514的引腳圖。</p><p>　　6、CC4518的引腳圖。</p><p><b>　　功能模塊設(shè)計(jì)</b></p&g

13、t;<p><b>　　4.1編碼電路</b></p><p>　　由雙時(shí)鐘二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS193構(gòu)成，它有2個(gè)輸入端，4個(gè)輸出端，能進(jìn)行加／減計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　4.2整形電路</b></p><p>　　由與門74LS08和與非門74LS00構(gòu)成。因74LS193是可逆計(jì)數(shù)器，

14、控制加減的CP脈沖分別加至5腳和4腳，此時(shí)當(dāng)電路要求進(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，就有很多時(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)橐粋€(gè)占空比很大的脈沖，這就減少了進(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

15、都有可能進(jìn)行有效的計(jì)數(shù)。 </p><p><b>　　4.3譯碼電路</b></p><p>　　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)接電平指示燈，電平指示燈的負(fù)端接地，而正端接譯碼器；這樣，當(dāng)輸出為高電平時(shí)電平指示燈點(diǎn)亮。</p><p>　　比賽準(zhǔn)備，譯碼器輸入為0000，Y0輸出為1，中心處指示燈首

16、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。</p><p><b>　　4.4計(jì)數(shù)電路</b></p><p>　　由計(jì)數(shù)器74LS193N和譯碼顯示器構(gòu)成。當(dāng)一方取勝時(shí)，該方終端指示燈發(fā)亮，產(chǎn)生一個(gè)上升沿，使相應(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1位數(shù)不夠，則進(jìn)行2位數(shù)的級(jí)連。</p><p&g

17、t;<b>　　4.5勝負(fù)顯示電路</b></p><p>　　CC4518雙四位異步BCD碼加法計(jì)數(shù)器</p><p>　　Cr：異步清零端（復(fù)位端），高電平有效。</p><p>　　CP，EN：計(jì)數(shù)器工作狀態(tài)控制與時(shí)鐘脈沖輸入端。</p><p>　　QD，QC，QB，QA ：計(jì)數(shù)器四位數(shù)據(jù)輸出端。</p&g

18、t;<p><b>　　4.6復(fù)位電路</b></p><p>　?。?）將來關(guān)C置高，通過CC4518的清零端RD使數(shù)碼管顯示為 0。在總電路中，使甲乙雙方比賽之前，完成復(fù)位的作用。</p><p>　?。?）將C置低，使CC4518進(jìn)入計(jì)數(shù)功能，當(dāng)通過開關(guān)A給左邊的CC4518加脈沖時(shí)，經(jīng)過它的計(jì)數(shù)功能，它所接的譯碼顯示器開始顯示數(shù)據(jù)，從0加到9。在

19、總的電路中，CC4518的脈沖是通過乙方的最左端的發(fā)光二極管發(fā)光來給的，故當(dāng)乙方最左端的二極管發(fā)光使，乙方的勝負(fù)顯示器上便會(huì)加數(shù)，來說明乙方獲勝。</p><p>　　將C置低，使CC4518進(jìn)入計(jì)數(shù)功能，當(dāng)通過開關(guān)B給右邊的CC4518加脈沖時(shí)，經(jīng)過它的計(jì)數(shù)功能，它所接的譯碼顯示器開始顯示數(shù)據(jù)，從0加到9。在總的電路中，CC4518的脈沖是通過甲方的最右端的發(fā)光二極管發(fā)光來給的，故當(dāng)甲方最右端的二極管發(fā)光使，甲

20、方的勝負(fù)顯示器上便會(huì)加數(shù)，來說說明甲方獲勝。</p><p><b>　　五、總原理圖</b></p><p><b>　　總原理圖</b></p><p>　?。?）將開關(guān)C、D先置高 ，即通過74LS193的清零端CR和CC4518的清零端RD使中 心發(fā)光二極管發(fā)光和勝負(fù)顯示器為0。</p><p&

21、gt;　?。?）將開關(guān)C、D先置低 ，即使74LS193的清零端CR和CC4518的清零端RD為低，使74LS193 和CC4518進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)甲乙雙方分別快速按動(dòng)鍵A、B，使74LS193計(jì)數(shù)器進(jìn)行加減運(yùn)算，可以看到發(fā)光二極管左右移動(dòng)，上圖中為甲方獲勝的情形，下圖為乙方獲勝的情形。甲乙雙方的得分為1:1。 </p><p><b>　　六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p>

22、<p>　　拔河游戲機(jī)共有15個(gè)發(fā)光二級(jí)管，開機(jī)后只有中間一個(gè)發(fā)亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個(gè)按鍵，迅速地，不斷地按動(dòng)以產(chǎn)生脈沖，誰按的快，亮點(diǎn)就向誰的方向移動(dòng)，每按一次，亮點(diǎn)移動(dòng)一次，移到任一方終端二極管發(fā)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, 用七段數(shù)碼管顯示勝者取勝的盤數(shù)。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)通過設(shè)計(jì)多諧振蕩器提供輸入脈沖，用可逆計(jì)

23、數(shù)器，譯碼器，將甲乙雙方的輸入轉(zhuǎn)換為脈沖，再經(jīng)過譯碼，顯示譯碼器和七段數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)電路的記分功能。用開關(guān)設(shè)計(jì)的裁判可以實(shí)現(xiàn)電路的記分和清零功能。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中需要分步實(shí)現(xiàn)不同的功能，編碼功能、整形功能等等，在不同功能設(shè)計(jì)中需要使用不同的元件，根據(jù)元件的物理屬性來實(shí)現(xiàn)該功能。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)心得</b></p><p&

24、gt;　　經(jīng)歷了兩周時(shí)間來完成數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，由于在課程設(shè)計(jì)中涉及到了許多不熟悉的元件所以在設(shè)計(jì)中采用了一些在實(shí)驗(yàn)課中接觸過的元件來代替，其實(shí)現(xiàn)目的是相同的只是在實(shí)現(xiàn)方法上略有差異。</p><p>　　通過本次的拔河游戲機(jī)課程設(shè)計(jì)使得自己對(duì)課本上的理論知識(shí)有了更為一步的理解，通過查閱圖書資源、電子文獻(xiàn)資源完成了此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)有所獲！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)