課程設計論文報告課程名稱：電子技術課程設計題目：拔河游戲機控制器

摘要：本實驗使我們進一步掌握數(shù)字電子技術的理論知識，培養(yǎng)學生工程設計能力和綜合分析問題、解決問題的能力本課程設計的內容就是采用74LS193、3線－8線譯碼器74LS138、74LS02等設計的一個電子拔河游戲機，該游戲機具有計數(shù)、譯碼、控制、復位等功能，設計原理簡單易懂，所設計的游戲機的游戲規(guī)則和真的拔河比賽規(guī)則相類似。目錄TOC\o"1-1"\u\t"標題4,4"一. 設計題目 4二. 設計任務和要求 4三. 總體設計思想 4設計思路 43.2電路的原理圖 5四.單元電路設計及總體電路設計圖 54.1各單元電路的設計 5總體電路設計圖 6五．仿真與硬件實現(xiàn) 7仿真通過 7硬件實現(xiàn) 7六．設計總結 8七.參考文獻 9設計題目拔河游戲機控制器設計任務和要求設計一個能進行拔河游戲的控制電路。電路使用9個發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”，開機后只有中間一個發(fā)亮，此即拔河的中心點。游戲甲乙雙方各持一個按鈕迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點向誰方向移動，每按一次，亮點移動一次。亮點移到任一方終端發(fā)光二極管，這一方就獲勝，此時雙方按鈕均無作用，輸出保持，只有復位后才使亮點恢復至中心點，由裁判下達比賽命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則輸入信號無效。總體設計思想1.本課題所設計的拔河游戲機由9個電平指示燈排列成一行，開機之后只有中間一個電平指示燈亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持一個按鍵，迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點向誰方向移動，每按一次，亮點移動一次。移到任一方終端指示燈點亮，這一方就獲勝，此時雙方按鍵均無作用，輸出保持，只有經(jīng)裁判復位后才使亮點恢復到中心線。2.當比賽結束后,由點亮該終點燈的信號使電路封鎖加減脈沖信號的作用.即實現(xiàn)電路自鎖,使加家減脈沖無效。3.控制電路部分應能控制由開關電路產(chǎn)生的脈沖信號進入計數(shù)器的加/減脈沖的輸入端，其進入方向則由參賽雙方的按鍵信號決定。3.2電路的原理框圖如下圖所示：按鍵A復位按鍵A復位(裁判)輸入電路輸入電路LED顯示可逆加/減計數(shù)器編碼電路譯碼器電路LED顯示可逆加/減計數(shù)器編碼電路譯碼器電路按鍵B輸出電路按鍵B輸出電路控制電路控制電路單元電路設計及總體電路設計圖4.1各單元電路的設計1.編碼電路的設計：由雙時鐘二進制同步可逆計數(shù)器74LS193構成，它有2個輸入端，4個輸出端，能進行加／減計數(shù)。通過編碼器來控制電平指示燈的顯示，加計數(shù)時向右移動，進行減計數(shù)時，向相反方向移動。2.譯碼電路：由兩片74HC138構成的4線－16線譯碼器。譯碼器的輸出Y0～Y15中選9個接電平指示燈，電平指示燈的負端接地，而正端通過反相器接譯碼器；這樣，當輸出為高電平時電平指示燈點亮。比賽準備，譯碼器輸入為0000，Y0輸出為1，中心處指示燈首先點亮，當編碼器進行加法計數(shù)時，亮點向右移，進行減法計數(shù)時，亮點向左移。3.控制電路：由或非門74LS02和雙時鐘二進制同步可逆計數(shù)器74LS193構成，其作用是指示出誰勝誰負。當亮點移到任何一方的終端時，判該方為勝，此時雙方的按鍵均宣告無效。將雙方終端指示燈的正接至或非門的2個輸入端，當獲勝一方為“1”，而另一方則為“0”，或非門輸出為“0”，送到74LS193計數(shù)器的置數(shù)端,于是計數(shù)器停止計數(shù)，處于預置狀態(tài)，由于計數(shù)器數(shù)據(jù)端D0、D1、D2、D3和輸出Q0、Q1、Q2、Q4.復位控制：74LS193的清零端CR接一個電平開關，作為一個開關控制，進行多次比賽而需要的復位操作，使亮點返回中心點。仿真與硬件實現(xiàn)仿真通過之后，在實驗室參照原理圖與各芯片的引腳圖正確連接電路，最后實現(xiàn)了甲乙雙方各持一個按鈕迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點向誰方向移動，每按一次，亮點移動一次。亮點移到任一方終端發(fā)光二極管，這一方就獲勝，此時雙方按鈕均無作用，輸出保持，只有復位后才使亮點恢復至中心點，由裁判下達比賽命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則輸入信號無效。設計總結此次課程設計過程曲折可謂一語難盡。在此期間我們也失落過，曾熱情高漲。從開始時滿富盛激情到最后汗水背后的復雜心情，點點滴滴無不令我回味無長。

生活就是這樣，汗水預示著結果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過實習，我才真正領略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識到老一輩數(shù)字電子設計為我們的社會付出。我想說，設計確實有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學習中，很少有機會能有實踐的機會，但我們可以，而且設計也是一個團隊的任務，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學里一年的相處還趕不上這十來天的合作，我感覺我和同學們之間的距離更加近了；我想說，確實很累，但當我們看到自己所做的成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮；正所謂“三百六十行，行行出狀元”。我們同樣可以為社會作出我們應該做的一切，這有什么不好？我們不斷的反問自己。也許有人不喜歡這類的工作，也許有人認為設計的工作有些枯燥，但我們認為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落呢？于是我們決定沿著自己的路，執(zhí)著的走下去。

七.參考文獻[1]閻石主編《數(shù)字電子技術基礎》（第五版）高等教育出版社[2]李國麗朱維勇《電子技術實驗指導書》中國科技大學出版社