电子技术课程设计报告 拔河玩具

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1、“拔河游戏”玩具一内容提要:电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点移动，当亮点移到任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。本文粗略讲述了我们组在本次课程设计中的整个设计过程及收获。二设计内容及要求:1.设一个裁判按键,供裁判宣布新一轮游戏开始.裁判按键后,两个竞赛按键才有效，同时将中间的发光二极管点亮（绳子中心居中）。安排15个发光二极管模拟绳子.2.设两个竞赛按键供二人游戏使用，每按动一次，产生一个脉冲，使计

2、数器加1或减1，计数器经过译码后，绳子中心相应地移动一次。此处注意：如一方在按键或松开按键时，要保证另一方能正常工作。3．当绳子中心（点亮的发光二极管）移到任一端，结束游戏。同时，要锁住计数脉冲，竞赛按键无效，并产生一计分脉冲。4．(*)安排两个计分计数器及译码，显示电路，实现计分，记录双方获胜的次数。三设计思路及原理:乙赢甲赢1234567891011121314151、电子绳用15个发光二极管2、两个人分别用两个按钮向4为二进制可逆计数器送加减脉冲，看谁快3、按钮输入需要防抖，并整成窄脉冲为防止一方按住按键不放而使计数器无法对另一方脉冲计数整形甲方

3、乙方整形防抖电路窄脉冲窄脉冲加减可逆计数器控制4、要使计数器的计数值对应点亮对应相应的灯，需要用译码器（用154或138）第11页共11页用138，需要两片，要考虑如何配合5、任一方胜出，应阻止计数脉冲继续输入，★并为胜出方加分胜出条件的判别可从译码器获得，也可从计数器获得l停止计数可锁住计数脉冲，也可直接停止计数器l胜出次数记分，甲乙各用一位十进制计数器，由获胜判别给出计数脉冲6、要设置一裁判键来启动新一轮比赛，需要完成的任务是，①为计数器置初值（使电子绳亮点位于中心），②开放甲乙双方的脉冲输入（防止强按）。计数器译码器甲记分器控制器电子绳甲方裁判初

4、态命令乙记分器乙方加减锁住计数脉冲四:设计分析1.防抖电路及窄脉冲设计中我们用RS触发器作为防抖电路，将信号通过三个非门，再将此信号与原信号通过一个与非门，将其整合成窄脉冲。原理图如下：第11页共11页原信号A经过非门的信号BAB信号通过与非门后的窄脉冲2.用可逆计数器加减脉冲以及用译码器实现译码用74LS192双时钟方式的十进制可逆计数器来进行脉冲信号的加减。用74LS1544线-16线译码器来对计数器信号进行译码，并通过高低电平输出，表现为灯泡的明暗。74LS192双时钟方式的十进制可逆计数器、74LS1544线-16线译码器功能及引脚图参见附录一

5、和附录二。3.一方胜利后锁脉冲以及对其进行计分一方胜利后1或15号输出为低电平，然后与之前的AB信号同时通过与非门，则脉冲信号变成的低电平信号，则达到了锁住信号脉冲的目的。再用74LS90计数器来完成对胜利一方的计数，并通过LED七段显示发光管来显示分数，再设置一清零开关对计数器清零。4.附加功能：裁判键裁判键的功能是①为计数器置初值（使电子绳亮点位于中心），②开放甲乙双方的脉冲输入（防止强按）。所以，我们将裁判键设置在74LS192上。在它的预置端接上开关即为裁判键，既为计数器置了初值，也解锁了脉冲的输入。第11页共11页整体设计电路如下：（大图参见

6、附录三）因为在仿真软件中没有按钮，所以我们用的单刀双头开关来代替开关。仿真软件中没有74LS193芯片，所以只有十进制，用了9个彩灯，没有用15个。第11页共11页五．实际操作中遇到的问题及对电路的改进1．输入脉冲的开关问题在设计当中，我们用的是单刀双掷开关，而实际的实验箱中只有一个单掷的按钮。所以我们对防抖电路进行了改进。用74LS14有施密特触发器的六反相器来进行防抖电路的制作。改进前：改进后：2．清零按钮的设计问题改进前清零按钮也都是用的单刀双掷开关，在实际操作中也进行了改进。改进后改进前第11页共11页3．窄脉冲信号强度不够的问题在实际操作过程

7、中，我们遇到了给出脉冲但是彩灯不移动的情况。在老师的指导下我们在三个非门的最后一个非门前面加了一个电容，电容可以延迟高电平信号，从而解决了问题。六．使用的元器件元件名称规格及用途数量74LS14有施密特触发器的六反相器174LS04六反相器174LS20与非门174LS192加减可逆计数器174LS154译码器174LS90计数器2七．参考文献1.林红主编《数字电路与逻辑设计（第二版）》，清华大学出版社2.华成英主编《模拟电子技术基本教程》，清华大学出版社3.罗会昌，周新云主编《电子技术》，机械工业出版社4.吴敏，张晨彧，戴雷主编《电工电子实验与仿真》

8、，安徽人民出版社第11页共11页八．心得体会经过了一段时间的努力我终于完成了电子拔河游戏机的设