电子技术课程的设计拔河游戏机.docVIP

电子技术课程设计 拔河游戏机 摘要：本课程设计的内容是由编码电路、整形电路、译码电路、控制电路组成设计的一款电子拔河游戏机。信号产生电路通过开关选择接地还是接电源产生的脉冲，经过由与非门和与门组成的RS触发器整形电路整形后脉冲信号。译码电路中的译码器采用集成芯片4线－16线译码器CC4514。由脉冲变化来控制9个发光二极管的亮灭，从而模仿现实生活中拔河的要求，进而达到课程设计要求。 关键词：编码电路、整形电路、译码电路、控制电路。 1设计任务 拔河游戏机需要15个或者9个发光二极管排列成一行，开机后只有中间一个发亮，以此作为拔河的中心线，游戏双方各持一个按键，迅速的，不断的按动产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，没按一次，亮点移动一次。移动到任一方终端二极管发亮，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回复到中心线。 2方案论证 （1）本课题所设计的拔河游戏机由9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。可逆计数器原始状态为0000，经译码后输出中间的电平指示灯亮。游戏双方各持一个按键，迅速地、不断地按动产生脉冲信号，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,使加减脉冲无效。当两人比赛结束后，裁判可以让比赛恢复初始状态。 （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硬件设计 3.1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，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。 3.2编码电路设计 采用74LS192十进制可逆计数器来实现 图1.1 74LS192元件图 3.2.1编码电路的设计： 由双时钟二进制同步可逆计数器74LS193D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。 图1.2编码电路设计图 3.2.2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，从而使每一次按键都有可能进行有效的计数。 图1.3整形电路设计图 3.3主要元器件及其相关功能 （1）74LS08与门 74LS08引出端符号: A B输入端Y输出端 图1.4 74LS08引脚图 图1.5 74LS08逻辑功能图 （2）74LS00与非门 74LS00D引出端符号： A B输入端 Y输出端 图1.6 74LS00D引脚图 INPUT OUTPUT A B Y L L H H L H L H H H H L 图1.7 74LS00逻辑功能图 3.3.译码电路 译码器由4514BD构成。译码器的输出X1~X9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。 CC4514BD 4线－16线译码器 CC4514由一可选通锁存器和一4线－16线译码器组成。锁存器所保留地数据为在选通脉冲由1至0转换之前地最后输入数据。INH控制端将所有输出置为0，而与数据或选通脉冲的输入状态无关。译码器功能表列出了输入数据的组合及对应的选择输出。CC4514提供了24引线多层陶瓷双列直插（D）、熔封陶瓷双列直插（J）、塑料双列直插（P）3种封装形式。 图1.8 4514BD管脚图 4514BD管脚说明：