拔河游戲機電路設計

1、 EDA課程設計報告書題 目： 拔河游戲機電路設計 學 院： 機械與電氣工程學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 教師職稱： 2017年1月5日17機械與電氣工程學院EDA課程設計任務書專業(yè)：電氣工程及其自動化 班級： 姓名： 學號： EDA課程設計題目拔河游戲機電路設計EDA課程設計的任務、要求一、設計任務1設計一個能進行拔河游戲的電路。電路使用15個（或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。2由裁判下達比賽開始命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則，輸入信號無效。3用數(shù)碼管顯示獲勝者的盤數(shù)，每次比賽結(jié)束自動給獲勝

2、方加分。二、設計要求1查找資料，根據(jù)要求的格式，以設計報告書的形式寫出設計方案的全過程；2學習使用Protel軟件，利用Protel完成原理圖繪制；3. 學習使用Multisim軟件，利用Multisim進行仿真驗證（或?qū)嵨矧炞C）。參考文獻1 童詩白，華成英.模擬電子技術基礎（第四版）M.北京：高等教育出版社，2006.2 閻石.數(shù)字電子技術基礎（第五版）M.北京：高等教育出版社，2006.3 古良玲.電路仿真與電路板設計項目化教程(基于Multisim與Protel)M.北京：機械工業(yè)出版社，2014.4 瞿德福.實用數(shù)字電路手冊-(TTL CMOS) M.北京：中國標準出版社，2013.E

3、DA課程設計工作進度計劃起訖日期主要工作內(nèi)容2017.12.25-2017.12.25選題、調(diào)研、收集資料2017.12.26-2018.01.03繪制原理圖、調(diào)試運行2018.01.04-2018.01.04撰寫設計報告書2018.01.05-2018.01.05EDA課程設計答辯指導教師： 年 月 日教研室意見負責人： 年 月 日目錄拔河游戲機電路設計1摘 要：1Abstract21 設計目的32 設計要求33 設計任務34 設計方案34.1 硬件設計5整形電路設計5編碼電路設計6譯碼電路設計7控制電路設計8顯示電路設計8計數(shù)顯示電路設計9PCB原理圖114.2 軟件設計11總 結(jié)14參考

4、文獻15附錄16拔河游戲機電路設計朱路興摘 要通用模擬拔河運動的形式，以雙方手按按鍵的頻率來代替現(xiàn)實拔河運動中雙方的力量，頻率快者為勝方為勝方。具體為用2N+1個電平指示燈排列成一行，開機后只有中間一個點亮，以此作為拔河的中心線，游戲雙方各持本課題模擬拔河運動的形式，以雙方手按按鍵的頻率來代替現(xiàn)實拔河運動中雙方的力量頻率快者一個按鍵迅速地、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，這一方就得勝，此時雙方按鍵均無作用輸出保持只有經(jīng)復位后才使亮點恢復到中心線。最后顯示器顯示勝者的盤數(shù)。關鍵詞：拔河游戲機 脈沖 編碼. The circuit de

5、sign of the tug of war gamesZhu LuxingAbstractBoth universal analog form of tug-of-war hand press the frequency instead of the real power of the two sides in the tug-of-war frequency for the winner for the winner. Specific for with 2N+1 a level led arranged into line boot How only Middle a points br

6、ight to this as tug-of-war of center line game both the holding this subject simulation tug-of-war movement of form to both hand by press of frequency to instead of reality tug-of-war movement in the both of power frequency fast who a press quickly to, and constantly to by moving produced pulse who

7、by have fast highlights to who direction mobile each by once highlights mobile once. Any one Terminal light is lit which one prevailed both keys have no function outputs keep only after it has been reset to restore highlight to the centerline. Last number displays to show the winner. Keywords: Tug o

8、f war games Pulse Encoding 機械與電氣工程學院電子技術課程設計1 設計目的1.通過本次的課程設計，幫助同學們了解到課程設計在大學生活和學習當中所占據(jù)的地位2.熟練使用Multisim、Altitum、單片機等仿真軟件的使用。3.通過課程設計幫助學生們在實際的動手操作當中加深對在課堂上所學到的知識的印象。2 設計要求1.要求所設計的電路必須采用數(shù)電模電或者單片機等專業(yè)知識進行設計和仿真，并且要求學生能夠通過本次的設計能夠加深對仿真在課程設計當中的地位。2.要求所設計的模擬電路能夠?qū)崿F(xiàn)預期的功能。3.要求所設計的仿真電路在實際的仿真過程當中能夠正常工作，無錯誤。3 設計任

9、務設計出一款能夠?qū)崿F(xiàn)拔河游戲的仿真模擬電路，通過雙方按動鍵位的頻率來模擬雙方所使用力的大小來進行模擬設計，在任何一方獲得勝利之后，要求電路能夠自動記錄器獲得勝利的盤數(shù)。要求學生必須采用數(shù)電模電或者單片機等專業(yè)知識進行設計及和仿真，能夠正常的實現(xiàn)預期的功能，正常操作時不會出現(xiàn)錯誤，電路簡單明了，使用的電子元件和芯片較少。4 設計方案采用數(shù)電模電等相關技術進行設計和仿真電路的模擬。采用該方案進行電路的設計和模擬工作，能夠較為簡單的看出所設計的仿真模擬電路的工作原理以及操作方式，若采用單片機進行仿真電路的模擬設計工作，使用的電子元件較少，電路看起來更加簡單，但單片機設計要求設計人員有著較強的相關專業(yè)

10、知識，能夠獨立完成程序的編寫工作，且要熟練掌握單片機各個引腳所具有的功能，才能夠較好的完成仿真電路的設計任務和看出設計電路的工作原理。故本次設計采用數(shù)電模電等相關專業(yè)知識進行設計。A方復位（裁判）輸出電路譯碼器電路可逆加/減計數(shù)器編碼電路輸入電路B方控制電路 圖4.1 拔河游戲機原理4.1 硬件設計 整形電路設計開關不動時整形電路給74LS193加法輸入端CPU 和減法輸入端CPD都是高電平，當撥動開關后由于“競爭冒險”，74LS193的一個輸入端會產(chǎn)生一個脈沖，而另一個滿足是高電平，從而74LS193實現(xiàn)一次加或減的計數(shù)。其中的1K歐電阻是為了保護電路。圖4.2整形電路原理圖編碼電路設計由雙

11、時鐘二進制同步可逆計數(shù)器74LS193構(gòu)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)時向左移動，進行減計數(shù)時，向相反方向移動。圖4.3編碼電路原理圖74LS193的真值表表4.1 74LS193真值表MRPLCPUCPDMODE（工作模式）HXXX清除LLXX預置LHHH保持LHH加計數(shù)LHH減計數(shù)譯碼電路設計由兩個38線譯碼器構(gòu)成一個416線的譯碼器，本組采用兩個74HC138芯片連接。由于74HC138有三個使能端，它必須在一個使能端高電平有效，兩個使能端低電平有效的情況下才能處于工作狀態(tài)。因此，本部分將其中右邊的74HC138芯片的高電平有效

12、的使能端接上家可逆計數(shù)器的D端，兩個低電平有效的使能端接地，當D端輸出為“1”時，右邊芯片工作；將左邊芯片的高電平有效使能端接電源，兩個低電平有效的使能端接上家可逆計數(shù)器的D端，當D端輸出為“0”時，左邊芯片工作。在兩片芯片的輸出端Y0Y7中選出9個接發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的正端接電阻接電源，而負端接譯碼器輸出。由于74HC138芯片的輸出是低電平有效。所以，當輸出為低電平時發(fā)光二極管指示燈點亮。譯碼管電路如下圖所示：圖4.4譯碼電路原理圖表4.2 74HC138的功能表控制電路設計與門的功能是有0出0，全1出1。圖4.5控制電路原理圖顯示電路設計當哪方終端的發(fā)光二極管亮后，說明哪一方贏了。經(jīng)

13、上網(wǎng)查資料得到綠色發(fā)光二極管的導通壓降是3.0V3.2V，正常發(fā)光時的額定電流是20mA，由此得出綠色發(fā)光二極管的內(nèi)阻是150歐160歐，然后用電壓表測了發(fā)光二極管兩端的電壓是5V，所以電路的總電阻是250歐，所以各路的發(fā)光二極管都應串上90歐100歐的電阻來保護發(fā)光二極管不被燒壞。圖4.6顯示電路原理圖計數(shù)顯示電路設計計數(shù)電路所使用的芯片是74LS90，74LS90能夠?qū)崿F(xiàn)多種計數(shù)功能，包括二進制、五進制和十進制等多種計數(shù)功能。74LS90在實現(xiàn)不同的功能的時候，只需將不同的引腳連接到一塊，就能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能。 表4.3 74LS90功能表圖4.7 74LS90引腳圖通過將QA端與INB端

14、進行短接，即可實現(xiàn)十進制計數(shù)功能。在計數(shù)器的輸出端接一個譯碼管顯示電路即可顯示出A方和B方勝利的局數(shù)，譯碼管顯示電路采用74LS48芯片進行設計，在74LS48輸出端接共陰極七引腳顯示譯碼管，當輸出端輸出十進制信號的時候，即可顯示出相應的數(shù)字。由于該計數(shù)器為下降沿觸發(fā)，故在信號的輸入端接一與非門，讓INA端長期保持高電平，當某一方獲勝之后，INA端變?yōu)榈碗娖?，計?shù)器在下降沿計數(shù)。圖4.8計數(shù)顯示電路原理圖原理圖圖4.9原理圖4.2 軟件設計圖4. 10仿真電路原理圖機械與電氣工程學院自動檢測技術課程設計圖4.12 B方獲勝原理圖總 結(jié)通過本次的課程設計，我們在這當中學習到了許多在課堂當中學不到

15、的東西，其中最主要的就是對Multisim、Aultitum軟件以及單片機的仿真和Keil軟件的應用，以及面對學習當中遇到困難時要勇于面對，在失敗當中學習到成功的經(jīng)驗。在本次的課程設計過程當中，其中大部分的工作都是有我們學生自主完成，對于電路當中的各個單元模塊的設計，對于我們來說并不簡單，由于在實際的課堂學習過程當中，各個講師大部分都是在為我們講述各個電路的工作原理、調(diào)試方法以及各個模塊在電路當中的作用，所以在EDA課程設計當中我們在設計電路模塊的時候所采用的TTL和CMOS芯片都是通過自己查閱資料等方法，經(jīng)過多次的電路模擬仿真最終確定下來的。經(jīng)過長時間的摸索與嘗試，我們終于在規(guī)定的時間內(nèi)完成

16、了課程設計，并保證電路能夠正常的運行且能夠?qū)崿F(xiàn)預期的功能，這讓我們感受到了莫大的歡喜，給了我們學習上更大的動力。在本次的EDA課程設計當中各個指導教師最多只為我們提供設計電路的思路，對于各種元器件的選擇和電路的設計由我們學生自己完成。我們在電路的設計過程當中，通過汲取每次失敗的經(jīng)驗，一步步的完成了本次的設計任務。本次課程設計豐富了我們的課外實踐經(jīng)驗，讓我們在課程設計當中學習到了更多的關于課外的知識，讓我們了解到了知識的海洋是多么的廣闊，激發(fā)了我們對知識的海洋的探索興趣，且在本次的課程設計當中，我們學習到的不僅是關于課程設計的各種知識，我們更是學習到了在探索未知的事物是永不放棄和努力克服困難的精神，本次的課程設計的經(jīng)歷，對我們將來的生活和工作乃至人生都會產(chǎn)生很大的積極影響。參考文獻1 童詩白，華成英.模擬電