北京科技大学数字电子技术课程实验-电子拔河游戏机

电子拔河游戏机

2345成员分工功能扩展元件清单目录CONTENT设计任务方案设计16设计心得体会

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。方案设计1

3.1总体设计框架图3.2总体电路图3.3单元电路设计及基本原理分析方案设计3

总体设计框架图3.1甲记忆电源乙记忆电源电子绳模块控制模块计数模块甲得分乙得分裁判命令译码器

总体电路图3.2

单元电路设计及基本原理分析（1）整形电路输入模块（2）电子绳显示及控制模块（3）比赛结果记分及显示模块3.3（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。

（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灯随之移动。（2.2）电子绳控制模块如图所示，此电路由两片74LS192十进制加减可逆计数器构成。两片74LS192计数器级联组合成十六进制的可逆加减计数器。第一个计数器的两个up和down输入端分别与甲方信号（加法计算）和乙方信号（减法计数）实现同步计数功能，输出端BO和CO端与第二个计数器的up和down输入端相连实现级联。两个计数器输出端与下方的两个译码器相连接，从而控制电子绳LED灯的移动。（3）比赛结果记分及显示模块

电路如上图所示，此电路由两个74LS161四位二进制同步加法计数器和显示器以及与非门构成。两个与非门输入端接分别接高电平和最边缘的LED管阴极，与非门输出端接计数器的脉冲输入端，从而显示器显示甲、乙双方得分

功能扩展：（1）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；（2）可以将比赛改为任意几局几进制的游戏，当一方获胜后，一方的获胜信号灯亮起，游戏结束。4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。功能扩展二：可以将比赛改为任意几局几进制的游戏，当一方获胜后，一方的获胜信号灯亮起，游戏结束。

此部分由译码器接上若干开关构成，闭合某个开关时其余开关全开，当从计分计数器译码时输出端为低电平，从而使上面的电源产生电流流向输出端使灯泡发光，表示一方获胜。

元件清单

（1）4个同步十进制可逆计数器74LS192（2）2个3线－8线译码器74LS138

（3）2个四位同步二进制可预置计数器74LS161

（4）2个译码器74LS14（5）15个LED灯（6