乒乓球电路.doc

乒乓球比赛游戏机 摘要 随着科技水平的日益提高，游戏机的种类越来越多。乒乓球运动是中国的传统项目，在世界上也是一个顶峰。乒乓球游戏机的制作，对我国的乒乓球运动是一种肯定。对青少年对乒乓球运动的理解和爱好起到一定的促进作用。根据乒乓球的规则，我们设计了一款乒乓球游戏机。通过数字电路知识的学习，把所学的知识运用到实际的操作当中。制造成了一款简易的游戏机。EWB是一种电子电路计算机仿真软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室，英文全称为Electronics Workbench。EWB以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能。SPICE3F5是SPICE的必威体育精装版版本，SPICE自1972年使用以来，已经成为模拟集成电路设计的标准软件。EWB建立在SPICE基础上，它具有以下突出的特点： （1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取； （2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。 （3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。 （4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。 （5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。 1、基本部分 (1) 至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从由到左移动，“球”的移动速度能由时钟电路调节。 (2) 当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。 (3) 设计自动记分电路，甲乙双方各用一位数码管显示得分，每记满9分为一局。 2、发挥部分(选做) (1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。 (2) 发球次数能由一位数码管显示。 (3) 一方得分，电路自动响铃3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛。 2.2 课题要求： 1、画出总体设计框图，以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。并以文字对原理作辅助说明。 2、设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。 3、选择合适的元器件，在EWB上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路。在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。 4、在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和连接，进行合理布局，进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。 5、自行接线验证、仿真、调试，并能检查和发现问题，根据原理、现象和仿真结果分析问题所在，加以解决。学生要解决的问题包括元器件选择、连接和整体设计引起的问题。 工作原理 3.1控制电路原理 图3.1 控制电路 控制电路如上图3.1所示S和K分别代表左击球和有击球，空格是裁判开 关，必须按两下才能清零复位。 3.2 计数显示电路 显示电路可以由一个74393数管驱动芯片和数码管构成，电路如图3.2所示， 图3.2 显示电路 VCC接电压，GND接地， CLR是数据清零，QA、QB、QC、QD分别与显示管的A、B、C、D向连接，CKA是触发信号，触发一次，数码管的数字显示便增加1. 图3.3 74393集成块 图3.4 真值表 图3.5 数码管 74393及其功能表如图3.3、图3.4所示。 图3.5为数码管，它的四个引脚分别是A、B、C、D 。 74194控制的乒乓球电路 图 3.7 74194集成块 表3.8 74194真值表 74194及其真值表如图3.7、表3.8所示 图 3.6 乒乓球电路 乒乓球电路如图3.6所示，用两个74LS194四位双向移位寄存器模拟乒乓球台，其中第一个74LS194的DL输出端接第二个的右移串行输入端，这样当乒乓 球往右准备移出第一个寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个寄存器。同样道理，第二个74LS194的AR输出端接第一个的左移串行输入端。 由于台面只能有一个乒乓球，以及乒乓球到达球台末端就出界，所以第一个74LS194的右移串行输入端及第二个的左移串行输入端接低电平。 复位端操作原理如下：复位端reset通过非门接到两个D触发器的置1输入端，使两个D触发器的