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一、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,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
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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。 2、实验电路框图
3.逻辑电路原理图
整形 电路 选择 开关 可逆 计数器 译码器 取胜计数器 控制 电路 复位
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1.编码电路
编码器有二个输入端,四个输出端,要进行加 / 减计数,因此选用74LS192双时钟二进制同步加 / 减计数器来完成。
2.整形电路
74LS192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,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-16线译码器CC4514构成。译码器的输出Y0~Y15中选出15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,Y0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。
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