数电电子拔河游戏机设计

1、实验名称拔河游戏机设计二、实验目的： 为了理论结合实际的电子基础知识，验证，巩固和消化电子技术基本知识，综合应 用数字电子技术解决生产第一线的实际问题，提高基本的专业动手能力，进一步培养分 析问题和解决问题的能力，以后更好的为社会服务。三、实验任务： 设计主要内容及要求 ：1、设计一个模拟拔河游戏比赛的逻辑电路。2、电路使用 9 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，此后双方的按钮都应无作用，状 态保持

2、，只有当栽判按动复位后，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。四、实验设计思路基本要求如下：（1）比赛开始时，由裁判（K）下达命令后，甲（A）乙（B）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。（2）“电子绳”到少由9个LED管构成，裁判下达“开始比赛”的命令后，位于“电子 绳”中点的LED点亮。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终点的 LED管全部点亮时，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。五、总体设计方案：1 、电路设计原理拔河游戏机需用

3、 15个（或 9个）发光二极管排列成一行， 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。移到任一方终端二极管点亮，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。显示器显示胜者的盘数。、复位控制3.逻辑电路原理图可逆可逆译码_B 出端，要进行加 /减计数,按钮2A,实验电路框图1.编码电路整形*编码器有二个输 二进制同路加/减计数开来完成。计数器用74LS192双时钟计数2. 整形电路彳行减法计数时，加法输入端 CP也必74LS192是可逆计数器，控制加

4、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；须接高电平，若直接由A、B键产生的脉冲加到5脚或4脚，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。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，这样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。整形电路由与门74LS08和与非门74LS00构成。3. 译码电路：由4线一16线译码器CC4514构成。译码器的输出Y0Y1s中选出15个接电平 指示灯，电

5、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, Yo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。4. 控制电路：为指示出谁胜谁负，需用一个控制电路。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。此电路可由或非门74LS02构成。将双方终端指示灯的正接至或非门的2个输入端，当获胜一方为“ T,而另一方则为“ 0”， 或非门输出为“ 0”，再送到74LS192计数器的置数端 6，于是计数器停止计数， 处于预置状态，由于计数器数据端 D0、D、D2、D3和输出Q、

6、Q、Q、Q对应相连， 输入也就是输出，从而使计数器对脉冲不起作用。5. 胜负显示：将双方终端指示灯正极经与非门输出后分别接到一个CC4518和一个CC4514计数器的CP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 & 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，若一位数不够，则进行二位数 的级连。6. 复位为能进行多次比赛而需要进行复位操作，使亮点返回中心点，可用一个开关控制 74LS192的清零端R即可。胜负显示器的复位也应用一个开关来控制胜负计数器CC4518的清零端R,使其重

7、新计数。CC4518功能表下表所示，引脚排列见附录。ISPQ畫哦蛊任 CCOOODHVMRD03O2BO1B 0B CP1B- CFOEt1SL4318输入输出功能清零Rd使能ENX1X全部为0T01加计数000X保持 心*X0T0010六、实验结论按图1制作完成后，经调试，电路工作正常，完全符合本实验任务要求由脉冲发生器产 生脉冲信号,经计数/译码器电路后,甲乙均能有效计数,当信号移动至S7或S9时，将 CD4514的输出锁存，此时脉冲的输入不引起输出状态的改变.经复位后,译码器输出回到 SO并且进入工作状态,即可重新游戏.七.实验心得与体会经过一个多星期的努力和付出的汗水，终于把课程设计做

8、完了。真是不容易 呀，一份耕耘，一份收获。这次课程设计给了我许多收获。本次课程设计后 我对数字电子技术有了更进一步的熟悉， 实际操作和课本上的知识有很大联 系，但又高于课本，一个看似很简单的电路，要动手把它设计出来就比较困 难了，因为是设计要求我们在以后的学习中注意这一点，要把课本上所学到 的知识和实际联系起来，同时通过本次电路的设计，不但巩固了所学知识， 也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来，增强了学习的兴趣，考验了 我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力。不仅 这样，还使我熟悉掌握了 WOR文档的编辑。通过设计拔河游戏机控制电路，让我对数字逻辑这门课有了更深刻的

9、了解，对电子器件的认识也不再停留在字面上，实现了从理论到实践的飞跃。 我了解到理论和实践是分不开的。只有理论不行，当你面对一堆元气件时， 你会茫然不知所措；可只懂实践也不行，当别人问你为什么会这样，怎么样 才算正确，你如果说凭感觉是不足以服人的。学习的目的就是去应用，只有 实践才能将书本知识转化为实用的技能附件一：实验器件序号名称代号型号或标称值14线-16线译码器U1CC45142十进制同步加法计数器U2CC45183十进制可逆计数器U374LS1924四2输入与非门U474LS005四2输入与门U574LS086电阻R1, R2,R3,R41KQ7发光二极管L1 L11LED8数码显示器E1 E27 段 LED主要器件说明：CC4518双四位异步BCD码加法计数器C