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拔河游戏机22精要
电子技术课程设计
设计题目: 拔河游戏机
拔河游戏机
一、 设计任务与要求:
1、拔河游戏机用9个灯泡指示灯排列成一行,开机后只有中间一个点亮,以此作为拔河的中间线,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,亮灯向谁方向移动,每按一次,亮点移动一次。移到任一方终端二极管发亮,这一方就得胜。
2、要求完成的任务:
(1)计算参数,安装、调试电路。
(2)画出总的电路图,写出设计总结报告。
二、总体框图:
1、 设计的电路框图如下图所示
1、 设计方案:
同步加减计数器74LS192N 原始状态输出4位二进制数0000,然后置位选择端允许置位,计数器置位到4,正中间的二极管4亮。当按动A、B两个按键时,分别产生两个脉冲信号,经处理后分别加到同步加减计,B脉冲做减运算。经译码器彩灯开始移位,当亮点移到任何一方终端后,由于控制电路的作用,使这一状态被锁定,而对输入脉冲不起作用,同时加减计数器重新置位4,计分计数器加1,表示赢了一局。如按动复位键,两个计分计数器清零,比赛又可重新开始。
将双方终端二极管的终端分别接至同步十进制加计数器的脉冲端,当任一方取胜,该方二极管点亮,产生一个下降沿使其对应的计数器计数。这样计数器的输出即是显示了胜者取胜的盘数。
三、设计的器件及元器件 :
1、+5V 直流电源(七个)
2、译码显示器(三个)
3、逻辑电平开关
4、74LS192(一个) 同步十进制加减计数器
74LS138(两个) 4线-16线译码器\分配器
74LS160(两个) 十进制计数器
74LS04(九个) 非门
74LS02(一个) 或非门
5、 显示灯(九个)
6、 电阻1K(两个)
7、 开关两个
四、功能模块介绍:
1、计数电路
计数器有两个输入端,四个输出端,要进行加减计数功能,因此选用
74LS 192双时钟十进制同步加减计数器来完成。
74LS192是双时钟十进制可逆计数器(bcd,二进制)
◆ CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。
◆ LD为预置输入控制端,异步预置。
◆ CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
◆ CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出,
◆ BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
74LS192功能表:
同步十进制加减计数器
比赛准备,译码器输入为0000,输出1,控制电路允许计数器置位,计数器置位到“4”,中心处二极管首先亮,当编码器进行加法计数时,亮灯向左移,进行减法计数时,亮灯向右移。
2、译码电路:
选用两片3线-8线74LS138译码器来实现。
74LS138管脚图
3线-8线译码器74LS138的真值表
由上图可见,74LS138仅有3个地址输入端A2、A1、A0。如果想对4位二进制代码译码,只能利用一个附加控制端(S1ˊ、S2ˊ、S3ˊ当中的一个)作为第四个地址输入端。
用两片74LS138芯片组成4-16线译码器。取其中第一片的S2ˊ和S3ˊ作为他的第四个地址输入端(同时令S1=1),取第二片的S1作为他的第四地址输入端(同时令S2ˊ和S3ˊ都等于零),取两片的A2=D2,A1=D1、A0=D0,并将第一片的S2ˊ和S3ˊ接D3,将第二片的S1接D3,如图所示
4线-16线译码器
当D3=0时第一片74LS138工作而第二片74LS138禁止,将D3D2D1D0的0000-0111这八个代码译成Z0ˊ~Z7ˊ八个低电平信号。当D3=1时,第二片74LS138工作,第一片74LS138禁止,将D3D2D1D0的1000~1111这八个代码译成Z8ˊ~Z15ˊ八个低电平信号。这样就用两个3线-8线译码器扩展成一个4线-16线的译码器了。
3, 控制电路
为指示谁胜谁负,需用一个控制电路。当亮点移到任何一方终端时,判该方为胜,此时双方的按键军宣告无效,,并且重新置位到4。此电路可用或非门74LS02和非门74LS04来实现。将双方终端二极管的正极接至异或非门的两个输入端,当有一方获胜一方为“1”,或非门输出为“0”,送入74LS192同步加减计数器的置位端LOAD,于是计数器将停止计数,处于置位状态,置位到4,
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