畢業(yè)設(shè)計(jì)--- 足球比賽游戲機(jī)邏輯電路設(shè)計(jì)

1、<p>　　足球比賽游戲機(jī)邏輯電路設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文是介紹用數(shù)字系統(tǒng)模擬足球場(chǎng)上雙方對(duì)壘比賽的場(chǎng)面及控制足球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)，用中小規(guī)模數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)足球游戲機(jī)邏輯控制設(shè)計(jì)。由LED發(fā)光二極管代替足球運(yùn)動(dòng)，并按一定的規(guī)則進(jìn)行對(duì)壘比賽，甲乙雙方各有一個(gè)操作比賽的按鈕AN1和AN2，按動(dòng)使足球左右移動(dòng)。當(dāng)進(jìn)球時(shí)記分電路會(huì)給進(jìn)球方自動(dòng)加1。時(shí)間倒計(jì)時(shí)到00時(shí)指示燈亮起以示比賽結(jié)束，高分者為

2、獲勝方。關(guān)鍵詞：足球游戲機(jī)；集成電路；倒計(jì)時(shí)電路；設(shè)計(jì)；電路板制作 中途分類號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化社會(huì), 信息時(shí)代的發(fā)展帶來了電子產(chǎn)品的進(jìn)步?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展越來越快, 各種新型電子元器件和智能化的電子產(chǎn)品已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域

3、和人們生活的各個(gè)方面得到了日益廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的主要原因就是生產(chǎn)制造技術(shù)和電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。其中電子玩具的發(fā)展也是在日益成熟。足球比賽的場(chǎng)面是激動(dòng)人心的，足球游戲機(jī)就是模擬足球場(chǎng)上雙方對(duì)壘比賽的場(chǎng)面。</p><p>　　2.設(shè)計(jì)要求和任務(wù) 用數(shù)字系統(tǒng)控制足球比賽游戲機(jī)，其控制電路框圖如圖 1.1 所示。游戲機(jī)球的運(yùn)動(dòng)用發(fā)光二極管表示。</p><p>　　按照足球比賽的

4、規(guī)則，該游戲機(jī)應(yīng)有：</p><p>　　按動(dòng)開始鍵后，中間發(fā)光二極管D8亮，甲、乙雙方比賽可以開始，可以按動(dòng)各自的比賽按鈕，進(jìn)行比賽。</p><p>　　足球進(jìn)入球門，則自動(dòng)加1分，一位顯示滿分為9分；二位顯示滿分為99分。 </p><p>　　圖1.1 足球游戲機(jī)邏輯控制框圖</p><p>　　足球比賽游戲機(jī)也有時(shí)間限制，在規(guī)

5、定的時(shí)間內(nèi)，分值高者獲勝。 用中小規(guī)模數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)足球比賽游戲機(jī)邏輯控制電路，具體的設(shè)計(jì)要求如下：</p><p>　?、俦荣悤r(shí)間可自己設(shè)定，0—99分鐘（或0—99秒）。 ②足球可在甲、乙雙方操作下向左、向右移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入球門后，系統(tǒng)將給進(jìn)球方自動(dòng)加1分。 ③比賽時(shí)，足球進(jìn)入球門后，進(jìn)行自動(dòng)加1分，再按一下復(fù)位鍵，使足球到中間，即中間的D8發(fā)光二極管亮。此過程中不停表。 ④計(jì)分

6、顯示為2位顯示，時(shí)間顯示為2位顯示。 ⑤當(dāng)比賽時(shí)間倒計(jì)時(shí)到00時(shí)，光警示比賽結(jié)束，高分者為獲勝方。</p><p><b>　　3 電路原理</b></p><p>　　根據(jù)足球比賽游戲機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，足球比賽游戲機(jī)得邏輯電路控制參考圖如圖3.1所示:</p><p>　　圖3.1 足球比賽游戲機(jī)得邏輯電路控制參考圖</p>

7、;<p><b>　　3.1 比賽電路</b></p><p>　　它由74LS193可逆計(jì)數(shù)器，4線-16線譯碼器74LS154，雙BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS390和譯碼顯示等芯片組成。</p><p>　　當(dāng)按動(dòng)“RESET”復(fù)位按鈕，74LS193置入“1000”,D8燈亮，示意足球在場(chǎng)中間。</p><p>　　當(dāng)按動(dòng)“

8、RESET”啟動(dòng)按鈕后，觸發(fā)器（74LS74）Q端輸出高電平“1”，允許比賽按鈕AN1，AN2輸入。按動(dòng)AN1進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，按動(dòng)AN2進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。這樣，經(jīng)譯碼輸出后的發(fā)光二極管左右移動(dòng)。若發(fā)光二極管移至D0亮?xí)r，進(jìn)右球門，74LS390-1計(jì)數(shù)一次。無論D0或D15為亮，都使74LS74D觸發(fā)器清零，Q=0，使AN1，AN2輸入無效，74LS154使能為高。只有再按動(dòng)START啟動(dòng)鍵后，D觸發(fā)器為1，AN1，AN2方可輸入，且74LS

9、154使能（選中）。</p><p>　　3.1.1 比賽電路中使用的集成塊</p><p>　　74LS193為可預(yù)置同步加/減計(jì)數(shù)器，具有雙時(shí)鐘，共有54193/74193，54LS193/74LS193 兩種線路結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　193 的清除端是異步的。當(dāng)清除端為高電平時(shí)，不管時(shí)鐘端狀態(tài)如何，即可完成清除功能。193在使用的過程中一定需要先給一

10、個(gè)清零信號(hào)。 193 的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘的狀態(tài)如何，輸出端即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端相一致的狀態(tài)。 193 的計(jì)數(shù)是同步的，靠時(shí)鐘端同時(shí)加在 4個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)。在時(shí)鐘端上升沿作用下輸出端同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)時(shí)可分別利用減法計(jì)數(shù)端或加法計(jì)數(shù)端，此時(shí)另一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)為高電平。 當(dāng)計(jì)數(shù)上溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端）輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為加法計(jì)數(shù)端低電平部分的低電平

11、脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)下溢出時(shí)，錯(cuò)位輸出端輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為減法計(jì)數(shù)端低電平部分的低電平脈沖。 當(dāng)把借位輸出端和進(jìn)位輸出端分別連接后一級(jí)的減法計(jì)數(shù)端、加法計(jì)數(shù)端，即可進(jìn)行級(jí)聯(lián)。</p><p>　　74LS193的引腳圖如下圖所示：</p><p>　　圖3.2 74LS193的引腳圖</p><p>　　比賽電路中還用到了4線-16線譯碼器74LS154<

12、/p><p>　　74LS154的主要特點(diǎn)是：</p><p>　　將4 個(gè)二進(jìn)制編碼輸入譯成16 個(gè)彼獨(dú)立的輸出之一</p><p>　　將數(shù)據(jù)從一個(gè)輸入線分配到16 個(gè)輸出的任意一個(gè)而實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能</p><p>　　輸入箝位二極管簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　與大部分TTL 和DTL 電路完全兼容</p&

13、gt;<p>　　74LS154的工作原理是這種單片4 線—16 線譯碼器非常適合用于高性能存儲(chǔ)器的譯碼器。當(dāng)兩個(gè)選通輸入G1 和G2 為低時(shí), 它可將4 個(gè)二進(jìn)制編碼的輸入譯成16 個(gè)互相獨(dú)立的輸出之一。實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能的辦法是：用4 個(gè)輸入線寫出輸出線的地址，使得在一個(gè)選通輸入為低時(shí)數(shù)據(jù)通過另一個(gè)選通輸入。當(dāng)任何一個(gè)選通輸入是高時(shí)，所有輸出都為高。</p><p>　　74LS154的引腳圖如下圖所

14、示：</p><p>　　圖3.3 75LS154的引腳圖</p><p>　　另外還用到了雙BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS390。 74LS390有兩個(gè)觸發(fā)器，并且兩個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的時(shí)鐘，可以構(gòu)成兩個(gè)2分頻和兩個(gè)5分頻計(jì)數(shù)器。每個(gè)計(jì)數(shù)器都有直接清楚功能，能夠有效提高系統(tǒng)密度，緩沖輸出，減小集電極轉(zhuǎn)換的可能性。工作頻率一般在35MHZ。74LS390的內(nèi)部電路有八個(gè)主從觸發(fā)器和附加門，以構(gòu)成

15、兩個(gè)獨(dú)立的4位計(jì)數(shù)器。</p><p>　　74LS390的引腳圖如下圖所示：</p><p>　　圖3.4 74LS390的引腳圖</p><p><b>　　3.2 定時(shí)電路</b></p><p>　　定時(shí)電路由時(shí)間設(shè)定撥碼開關(guān)，減法計(jì)數(shù)器74LS190,譯碼顯示74LS248，LC5011-11及脈沖電路組成。&

16、lt;/p><p>　　比賽時(shí)，先設(shè)定比賽時(shí)間，例如50分鐘，則置8421撥碼開關(guān)為KS1=5,KS2=0。當(dāng)按動(dòng)“RESET”鍵后，“50”就置入74LS190中，按動(dòng)啟動(dòng)按鍵后，D觸發(fā)器的輸出Q=1，秒脈沖有輸出使DP按一秒一閃一閃，同時(shí)利用74LS90-1和74LS90-2經(jīng)60分頻后，變成分脈沖輸出，定時(shí)器每一分鐘減1。</p><p>　　若比賽電路進(jìn)球，使D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，Q=0，這時(shí)

17、，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。只有在按動(dòng)“START”啟動(dòng)后，比賽允許進(jìn)行時(shí)，定時(shí)器再作減法計(jì)數(shù)。</p><p>　　當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，即高位74LS190M0/M1端輸出一高電平，使定時(shí)指示燈滅，而喇叭響起來，告知比賽操作者，定時(shí)間到，比賽結(jié)束。</p><p>　　3.2.1 定時(shí)電路中使用的主要集成塊</p><p>　　定時(shí)電路中用到了十進(jìn)制加減同步計(jì)數(shù)器74LS190，

18、190 的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端（ LD ）為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘CP 的狀態(tài)如何，輸出端（Q0～Q3）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（D0～D3）相一致的狀態(tài)。 190 的計(jì)數(shù)是同步的，靠CP 加在4 個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)計(jì)數(shù)控制端（CT ）為低電平時(shí)，在CP 上升沿作用下Q0～Q3同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制（U /D）為低電平時(shí)進(jìn)行加計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制U /D）為高電平時(shí)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。只有在C

19、P 為高電平時(shí)CT 和U /D 才可以跳變 190 有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位/錯(cuò)位輸出端（CO/BO）輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為CP 脈沖周期的高電平脈沖；行波時(shí)鐘輸出端（ RC ）輸出一個(gè)寬度等于CP 低電平部分的低電平脈沖。利用 RC 端，可級(jí)聯(lián)成N 位同步計(jì)數(shù)器。當(dāng)采用并行CP控制時(shí)，則將RC 接到后一級(jí)CT ；當(dāng)采用并行CT 控制時(shí)，則將RC 接到后一級(jí)CP。</p><p>　　引

20、出端符號(hào)：①CO/BO 進(jìn)位輸出/錯(cuò)位輸出端</p><p>　?、贑P 時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）③CT 計(jì)數(shù)控制端（低電平有效）④D0～D3 并行數(shù)據(jù)輸入端⑤LD 異步并行置入控制端（低電平有效）⑥Q0～Q3 輸出端⑦RC 行波時(shí)鐘輸出端（低電平有效） ⑧U /D 加/減計(jì)數(shù)方式控制端</p><p>　　74LS190的引腳圖如下圖所示：</p>&l

21、t;p>　　圖3.5 74LS190的引腳示意圖</p><p>　　定時(shí)電路中用到了譯碼顯示74LS248，74LS248為有內(nèi)部上拉電阻的七段譯碼器，共有54/74248和54/74LS248兩種線路結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　輸出端(a-g)為低電平有效，可直接驅(qū)動(dòng)指示燈或共陰極LED。</p><p>　　當(dāng)要求輸入 0～15 時(shí)，消隱輸入(/BI

22、)應(yīng)為高電平或開路，對(duì)于輸出 0 時(shí)還要求脈沖消隱輸入(/RBI)為高電平或開路。 當(dāng) BI 為低電電平，不管其它輸入端狀態(tài)如何，a～g 均為低電平。 當(dāng)RBI 和地址端(A~D)均為低電平，并且燈測(cè)試(/LT)為高電平時(shí)，a~g 均為低電平，脈沖消隱輸出(/RBO)為低電平。 當(dāng) BI 為高電平開路時(shí)，/L T 的低電平可使a～g 為高電平。 248 與48 的引出端排列，功能和電特性分別相同，差別僅在顯示的字

23、形6 和9。</p><p>　　引出端符號(hào)： ①ABCD 譯碼地址輸入端；</p><p>　?、贐I，RBO 消隱輸入（低電平有效）； ③脈沖消隱輸出（低電平有效）； ④LT 燈測(cè)試輸入端（低電平有效）； ⑤RBI 脈沖消隱輸入端（低電平有效）； ⑥a-g 段輸出（低電平有效）；</p><p>　　74LS248的引腳圖

24、如下圖所示：</p><p>　　圖3.6 74LS248引腳示意圖</p><p><b>　　3.3 振蕩電路</b></p><p>　　振蕩電路采用CD4060，將32768HZ晶振分頻為2HZ，再一次分頻獲得1HZ，Q6和Q13相“與”，產(chǎn)生間隙振蕩頻率輸出。更改后的電路采用了555產(chǎn)生脈沖。</p><p>

25、<b>　　3.4 操作按鈕</b></p><p>　　操作按鈕AN1，AN2不加防抖電路，主要是恰當(dāng)?shù)乩?4LS193誤計(jì)數(shù)，誤動(dòng)作，而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離射門。</p><p>　　3.5 電路中用到的其它主要集成塊</p><p>　　足球游戲機(jī)邏輯電路還用到了74LS08，74LS00和74LS74些基本的集成塊。</p>&l

26、t;p>　　4 原理圖的繪制及制作過程</p><p>　　4.1 原理圖的繪制</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及設(shè)計(jì)原理，需繪制設(shè)計(jì)草圖，設(shè)計(jì)完電路草圖之后，需要進(jìn)行仿真測(cè)試，繪制規(guī)范的電路原理圖，生成印刷電路板。Protel99及其升級(jí)版本可以幫助我們完成這個(gè)過程。它提供的內(nèi)容有電路原理圖的繪制，印刷電路板得繪制和打印出電路板圖。由所選的元件，根據(jù)其引腳封裝形式繪制電路原理圖

27、，生成電路板圖，打印電路板圖。有了電路板圖就可以生成印刷電路板，然后腐蝕電路板，根據(jù)電路圖焊接電路。</p><p>　　4.1.1 原理圖繪制過程中遇到的問題及解決方案 </p><p>　?、匐娐分行枰褂么罅康募蓧K，但是大部分的集成塊在Protel中給的引腳圖不能滿足實(shí)際上所使用的引腳數(shù)量，所以在繪制電路圖的過程中并不使用集成塊本身所對(duì)應(yīng)的元件圖，而是使用與之引腳數(shù)相同的連接器代替

28、，這樣使電路圖的的繪制變得方便。</p><p>　　②路中使用的每一個(gè)集成塊都需要與電源、地線連接，而且電路線路比較復(fù)雜，所以要考慮如何合理的設(shè)置電源線和地線。并且注意每個(gè)集成塊的接地和接電源的腳。</p><p>　　③在定時(shí)電路部分時(shí)間的設(shè)定需要撥碼開關(guān)進(jìn)行時(shí)間的設(shè)定，但是由于撥碼開關(guān)不容易買到，所以換用普通的可以鎖定的按動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。選用四個(gè)按動(dòng)開關(guān)來設(shè)定比賽時(shí)間。由于開關(guān)的種類眾

29、多，所以在Protel中需要根據(jù)所選用的實(shí)際開關(guān)類型對(duì)電路中的開關(guān)進(jìn)行封裝。</p><p>　　4.2 電路板及實(shí)物的制作過程</p><p>　　4.2.1 生成網(wǎng)絡(luò)表時(shí)遇到的問題及解決方案</p><p>　　在繪制完電路圖之后需要生成PCB板之后才能制作電路板，生成PCB板之前要生成網(wǎng)絡(luò)表，但在生成網(wǎng)絡(luò)表時(shí)發(fā)現(xiàn)電路圖出現(xiàn)了許多的錯(cuò)誤。錯(cuò)誤主要分為了兩種：Er

30、ror Net not found (網(wǎng)絡(luò)沒有找到)和 Error Component not found (元件沒有找到。特別要說明的是，通常我們按照Protel99設(shè)計(jì)教程中關(guān)于修改網(wǎng)絡(luò)表錯(cuò)誤的方法（即在網(wǎng)絡(luò)宏Netlist Macro編輯對(duì)話框中進(jìn)行修改）并不總是奏效，甚至出現(xiàn)越改提示的錯(cuò)誤越多的情況，造成無法進(jìn)行PCB自動(dòng)布線。究其原因主要有以下幾方面：Protel99的原理圖中元件的引腳編號(hào)和PCB元件庫中的元件封裝不一致，P

31、CB元件庫中的重名元件之間封裝不一致，原理圖中元件庫中重名的引腳編號(hào)不一致，Protel99網(wǎng)絡(luò)表只能嚴(yán)格按照一一對(duì)應(yīng)的方式建立各元件之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。Protel99網(wǎng)絡(luò)表沒有模糊識(shí)別元件引腳之間相互聯(lián)系的能力。例如，對(duì)二極管、整流器一類元件的引腳編號(hào)在Protel99中有幾種方式，二極管的正極用1或A表示，負(fù)極用2或K表示。如果原理圖中的二極管用1／2表示引腳，而PCB圖中系統(tǒng)查找到的二極管封裝圖使用A</p><

32、p>　　4.2.2 印刷電路板設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)</p><p>　?、俟ぷ鲗樱合拗撇季€的范圍一定是在禁止布線層，由于做的是單面板，所以元件的放置和布線都應(yīng)該在底層。</p><p>　　②走線的設(shè)置：在布線之前需要設(shè)置走線的規(guī)則需要根據(jù)電路板的大小及元器件的數(shù)目合理的設(shè)置走線規(guī)則。由于本設(shè)計(jì)中集成塊的數(shù)目較多，在布線是容易出現(xiàn)重線，所以為了布線方便，我將電路按照原理劃分為幾個(gè)部分，分別繪

33、制原理圖，生成不同的PCB板，最后在焊接電路時(shí)在使用導(dǎo)線將這些不同的部分連接起來，形成一個(gè)完整的設(shè)計(jì)。</p><p>　?、酆副P的大?。涸谘b載網(wǎng)絡(luò)表之前需要將原理圖中所有元件的引腳封裝的大小全部進(jìn)行修改。</p><p>　　4.2.3 電路板的制作及其注意事項(xiàng)</p><p>　　印刷電路板圖設(shè)計(jì)好了后，設(shè)置好連線的寬度，過孔的大小以及元器件之間的距離，可以通過

34、激光打印機(jī)打印到轉(zhuǎn)印紙上，然后根據(jù)圖紙的大小合理的切取銅板。首先需要將銅板清洗干凈去除上面附著的氧化層，之后將轉(zhuǎn)印紙貼在銅板上通過塑封機(jī)，將電路圖轉(zhuǎn)印在銅板上，注意需要將銅板多次經(jīng)過塑封機(jī)，使電路完全轉(zhuǎn)印在銅板上。在電路圖完全轉(zhuǎn)印到銅板后將銅板放在藥水中進(jìn)行腐蝕，當(dāng)銅板上除了電路圖其他的地方的銅都腐蝕掉后就將板子放在水中進(jìn)行清洗，洗去上面的墨跡露出銅線部分。</p><p>　　在完成電路板的制作過程中發(fā)現(xiàn)了以下

35、的問題：</p><p>　　①在通過塑封機(jī)的過程中需要把轉(zhuǎn)印完得電路圖紙緊密的粘貼在銅板上，以免在多次通過塑封機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)印出重影，使電路圖變得模糊不清。</p><p>　　②通過塑封機(jī)的次數(shù)不能過多，過多的話燒焦銅板，使轉(zhuǎn)印紙緊貼在銅板上不容易去掉，而且是轉(zhuǎn)印到銅板上的電路圖容易脫落，給腐蝕帶來不便。</p><p>　　完成電路板的制作后，將器件安插在電路板上，發(fā)

36、現(xiàn)電路板在設(shè)計(jì)和制作的過程中仍然存在缺陷。首先發(fā)現(xiàn)器件的放置不合理，許多器件放置的距離比較近，所以在安插的過程中比較困難。并且在設(shè)計(jì)的過程中忽略了集成塊做的實(shí)際大小，因此在安插集成塊座時(shí)有些不能完全插入。象圖中需要四個(gè)開關(guān)設(shè)置定時(shí)時(shí)間，到時(shí)在畫圖的時(shí)候沒有考慮到所選擇的五腳開關(guān)的大小所以畫圖是將四個(gè)開關(guān)的位置設(shè)置的很近所以在進(jìn)行器件安插時(shí)就出現(xiàn)了問題，只能使用導(dǎo)線連接并且不能將開關(guān)放置在電路板上。另外由于現(xiàn)實(shí)中開關(guān)的種類很多，在Prot

37、el中并沒有給出特定的開關(guān)的封裝，需要設(shè)計(jì)者自己根據(jù)自己所選擇的開關(guān)畫出元件的封裝，我所選用有六腳的鎖定開關(guān)和四腳的復(fù)位開關(guān)，在Protel中有四腳和六腳的雙列直插式元件的封裝，于是我用這個(gè)封裝代替但生成板子之后發(fā)現(xiàn)兩列的引腳寬度比實(shí)際上開關(guān)的寬。</p><p>　　其次在設(shè)計(jì)的過程中線的寬度設(shè)計(jì)比較窄，焊盤的直徑比較小，給焊接帶來了不便。另外焊盤比較小使得打孔的時(shí)候也帶來了不便。我在打孔的時(shí)候使用了直徑為0.

38、6毫米的鉆頭，結(jié)果在插件的時(shí)候發(fā)現(xiàn)孔比較小，又重新使用0.8毫米的鉆頭。所以在設(shè)計(jì)電路的過程就需要將元件封裝庫中元件封裝的焊盤大小進(jìn)行調(diào)整。此外在使用鉆進(jìn)行打孔的過程中，需要注意打孔的速度要慢，否則會(huì)將銅皮帶掉。</p><p>　　在焊接元件的過程中，由于元件的焊盤比較小，連線比較細(xì)，所以一定得防止出現(xiàn)短路的情況。</p><p><b>　　4.3 實(shí)物的調(diào)試</b&g

39、t;</p><p>　　由于設(shè)計(jì)中使用了大量的集成塊，為了防止集成塊損壞，所以使用了集成塊座。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要對(duì)每個(gè)集成塊按照其邏輯功能對(duì)集成塊進(jìn)行逐個(gè)的測(cè)試，保證每個(gè)集成塊實(shí)現(xiàn)的功能是正確的。但是使用集成塊座仍然存在缺陷有可能集成塊和座之間導(dǎo)致接觸不好。</p><p>　　完成實(shí)物的焊接之后發(fā)現(xiàn)電路板不能正常工作使用萬用表進(jìn)行測(cè)量之后發(fā)現(xiàn)電路中存在著短路的現(xiàn)象，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)電源

40、線和地線連接在一起。通過檢查原理圖發(fā)現(xiàn)圖中的一個(gè)集成塊移位造成的。所以重新制作了PCB板。并且通過使用數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱對(duì)集成塊進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)和對(duì)電路進(jìn)行連接測(cè)試實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大量使用集成塊會(huì)使電路的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生很大的困難，所以對(duì)電路進(jìn)行了修改，設(shè)計(jì)電路電路圖如下圖所示：</p><p>　　圖4.1 電路原理圖</p><p>　　通過對(duì)集成塊的原理進(jìn)行分析后對(duì)電路進(jìn)行了進(jìn)一步的修改電路中數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)換用

41、了74LS248，因?yàn)?4LS248中本身含有上拉電阻所以不能使用14個(gè)470的電阻。修改后的電路圖如下圖4.2所示。</p><p>　　將電路圖進(jìn)行分解形成電路板，焊接完元件后對(duì)電路進(jìn)行分塊進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電路中仍存在問題：</p><p>　　圖4.2 生成PCB板的電路圖</p><p><b>　　二極管正負(fù)極反接。</b></p

42、><p>　　74LS00在電路中并不起作用。</p><p>　　74LS390的一腳是輸入端但并沒有輸入信號(hào)。</p><p>　　74LS193不工作。</p><p>　　復(fù)位開關(guān)沒有起到作用。</p><p>　　脈沖電路產(chǎn)生的脈沖沒用起到脈沖作用。</p><p>　　經(jīng)過分析電路發(fā)現(xiàn)7

43、4LS00在電路中沒有任何的作用，可以不需要這部分電路就行。并且將74LS390的1腳接到74LS154的1腳上作為輸入，另外添加了數(shù)碼管復(fù)位開關(guān)。經(jīng)過改進(jìn)后的電路圖如下圖圖4.3所示。</p><p>　　用改進(jìn)后的電路圖生成的PCB圖如下圖4.4所示。</p><p>　　通過對(duì)電路進(jìn)行修改基本完成電路的功能，但是仍然存在著大量的不足之處。脈沖電路兩路中有一路有時(shí)不能正常工作，反應(yīng)不是

44、十分的靈敏。由于15個(gè)二極管中有一個(gè)二極管與其他二極管不同可能造成電壓不同所以亮度和工作與其他的14個(gè)不同，產(chǎn)生的電壓不同使得數(shù)碼顯示部分不太正常。另外由于使</p><p>　　圖4.3 改進(jìn)后的電路圖</p><p>　　圖4.4 PCB板圖</p><p>　　用較多的集成塊，并且修改電路使用了大量的飛線和焊接不太合格所以造成電路中出現(xiàn)接觸不良，使電路的工作不

45、太正常。</p><p>　　在完成設(shè)計(jì)的基本功能后，要對(duì)設(shè)計(jì)加一個(gè)外觀時(shí)發(fā)現(xiàn)LED燈的位置不是十分的合適，所以重新?lián)Q了LED燈，換過之后發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作。主要現(xiàn)象是所有的LED燈都亮了，經(jīng)過分析檢查后發(fā)現(xiàn)時(shí)74LS154壞了。因?yàn)?4HC154和74LS154是一樣的功能，電路中使用了74HC154是MOS管，MOS管中的絕緣柵容易被擊穿。我在焊接LED時(shí)忽略了這個(gè)問題，所以集成塊燒掉了。因此在焊接過程中應(yīng)

46、該特別注意這些問題。</p><p><b>　　5結(jié)束語</b></p><p>　　通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)我收獲了很多東西，深刻地感受到了理論與實(shí)際的差別。例如PCB板的制作過程，在學(xué)習(xí)Protel這門課時(shí)總感覺PCB板的制作過程很簡(jiǎn)單，只要會(huì)使用軟件，繪制出原理圖就可以順利地作出PCB板，但實(shí)際的制作過程并非如想象的那么容易。簡(jiǎn)單的繪圖過程并不需要考慮實(shí)際上元件的大

47、小，走線的粗細(xì)，但若要生成PCB板時(shí)就必須根據(jù)實(shí)際元件的大小考慮過孔的寬度，走線的粗細(xì)，PCB板的大小。并且我們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)的過程中知識(shí)只是簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)集成塊的知識(shí)，但是在實(shí)際電路中可能會(huì)出現(xiàn)許多集成塊的組合而且在實(shí)物的焊接過程中也需要注意集成塊的種類。</p><p>　　另外由于平時(shí)也很少的制作實(shí)物，所以在焊接的過程技術(shù)也不是十分的熟練，焊接時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，虛焊和損壞集成塊的情況。</p><

48、p>　　此外，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作也發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的知識(shí)是十分有限，而且以前所學(xué)的知識(shí)也有遺忘和不牢固的地方。所以需要不斷地豐富自己的知識(shí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 閆石.數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ) 北京： 高等教育出版社.2006.[2] 徐瑩雋.數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 北京：高等教育出版社 2008.[3] 劉常澍等

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50、p>　　Football game logic circuit design</p><p>　　LiBoya(number:20071116057)</p><p>　　(Institute of Physics and electronic information </p><p>　　Abstract: This article is an introd

51、uction to the soccer field with digital system simulation game between the two teams of scenes and control football game with the design, game console and small and medium-sized digital integrated circuit implementation

52、football game logic control design. By LED light emitting diode instead of football sports, and according to certain rules against game, both parties have an operating game AN1 and AN2, press the button the football righ