拔河游戏机实验报告

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1、本科实验报告课程名称：电子电路设计实验姓名：陈肖苇学院：信息与电子工程学院系：专业：电子科学与技术学号：3140104580指导教师：叶险峰李锡华施红军2016年4月14日专业：电子科学与技术姓名：陈肖苇学号：3140104580日期：2016.4.14地点：东四216实验报告课程名称：电子电路实验2指导老师：叶险峰李锡华施红军成绩：实验名称：拔河游戏机的设计实验类型：综合实验同组学生姓名：鲁屹乾一、实验目的二、实验任务与要求三、实验方案设计与实验参数计算（3.1总体设计、3.2各功能电路设计与计算、

2、3.3完整的实验电路……）四、主要仪器设备五、实验步骤与过程六、实验调试、实验数据记录七、实验结果和分析处理八、讨论、心得一、实验目的要求学生能够独立完成一个稍具难度的项目的设计、调试与修改，最终得到具有完整功能的电路。具体要求如下：1.能够独立阅读文献，理解并掌握所做电路的原理。2.能够使用AD9对目标电路原理图进行搭建与整合。3.能够使用AD9进行目标电路的PCB板的排版布线，并与原理图进行逻辑对比，减少布线错误。4.能够独立的进行电路的焊接与调试，最终得到符合所需功能的电路板。二、实验任务与要求

3、所选择的项目是设计一个拔河游戏机，其要求如下：1．游戏分甲、乙两方，用按键速度来模拟双方力量，以点亮的发光二极管的左右移动来显示双方比赛的状态。2．拔河游戏机用15个发光二极管排成一排，比赛开始时，中间的发光二极管点亮，以此作为拔河的中心线。3．游戏双方各持一个按键，迅速的、不间断的按动各自的按键以产生脉冲，谁按的快，亮点就向谁方移动，每按一次，亮点移动一次。4．当亮点移到任一方终端二极管点亮时，这方就得胜。此时发光二极管发光状态保持，双方按键均无效。只有经过复位后才能使亮点回到中心线，开始新一轮的比

4、赛。5．设置一显示器显示甲乙双方各赢的局数。三、主要仪器设备AD9，5V直流电源，示波器，电烙铁四、实验原理电路整体的设计如下：本电路为脉冲信号输入电路。每一次按下按钮,电路的状态就会改变，产生的信号会从CPA和CPB传到中心的控制电路，产生进一步的变化。本电路为中心控制电路，负责将脉冲输入电路、LED灯控制电路以及比分显示电路有机的结合在一起。下面为LED灯的控制电路，其中74ls192为可逆十进制计数器，74als138为三线——八线译码器。其中192的QD端决定两片138中的那一片处于工作状态，

5、Q0,QB,QC决定138控制的那一盏灯亮。138将来自192的信号译成对应电路的状态，决定被点亮的LED灯。同时本电路还将最两侧的两盏灯的状态通过A17，B27反馈到74ls08的控制电路和74ls390所在的比分显示电路，锁住两个电路的状态，直到reset按钮被按下192重新置数，中间LED灯亮，锁定状态被解除。本电路为比分显示电路，其中74ls390为二—五—十进制计数器，其中CP0-Q0为二进制计数器，CP1-Q3为五进制计数器，本电路通过将Q0连接至CP1，组成了十进制计数器。当A17或B2

6、7的下降沿到来时，触发时钟，进行计数。并将计数结果通过四线——七线译码器4511转换成显示器对应的控制信号，点亮LED显示屏。其中reset2使MR端接入高电平，390置零，显示屏上显示0。五、实验设计（PCB版图设计）遵照着教程进行元件的导入、元件位置的确定以及交互式排线。因为开始的时候，原理图并没有完全确定，所以元件是分批次导入的。第一次导入了90%以上的元器件，最后修改的芯片以及电源通过再次更新进入PCB版图。元件位置的摆放如下图所示，比赛进程即15个LED灯显示在最上方，甲乙两方的按钮安排在电

7、路板的两侧，复位按钮以及计数结果显示屏安排在下方，其余元件，按照逻辑上的联系，近似均匀的分布在电路板的中央。交互式布线是这一步骤的难点，需要考虑的因素有很多。比如整块电路板的供电与散热，比如铜线的长短与粗细，再比如布线的美观等等。首要的任务就是布线一定要正确，该联通的要联通，其次，要尽量美观，走线尽量是水平和竖直的，也是为了能更好地布线，防止斜着布线时走线过于混乱，最终出现布线不通的情况。由于是第一次进行布线，再加上时间比较紧急，所以布线的时候，没有特别注意美观这一层面的要求，主要是考虑了布线的正确性

8、以及联通性。最终的PCB版图如下所示六、实验调试、实验数据记录焊接完成的电路板如下：接上5V直流电压源后，LED灯亮，左侧显示屏亮，右侧显示器不亮；两个复位键，包括LED灯复位和显示屏复位皆可正常工作；但是LED灯和显示器示数的逻辑关系不对，LED灯会跳动，显示屏上的数字也不是递增的。经过反复的排查，发现第一个问题，即右边显示器不亮的问题是因为芯片用的不对。本来应该用两片74LS247，老师发下来的是一片74LS247和一片74LS47，导致电路出现问题