“剪刀石头布”电子游戏 课程设计.doc

“剪刀石头布”电子游戏-课程设计 2012年12月  目录 第一 设计任务及要求.................. .. 1 第二 总体框图........................... 1 第三 选择器件........................... 1第四 功能模块.......................... 9 第五 总体设计电路图..................... 12第六 课程设计心得体会.................... 15  “剪刀石头布”电子游戏 设计任务与要求 设计一个“剪刀石头布”电子游戏，具体的技术要求如下： 1.IC1和IC2能对500Hz振荡信号进行记数。 2.开关S1、S2分别代表甲、乙两人，摁下S1,S2灯1、2、3和4、5、6循环闪亮。 3.松开控制按钮S1,S2,此时1~3和4~6中只有一盏灯仍点亮, 而每盏灯代表不同的意思，蓝色代表“剪刀”，绿色代表“石头”，红色代表“布”。灯7~9只有一盏灯亮，蓝色代表“甲胜”，绿色代表“和”，红色代表“乙胜”。 二、总体框图 “剪刀石头布”电子游戏电路有振荡电路、控制器、译码电路、显示电路四部分组成。总体框图如图1。 图 1 “剪刀石头布”电子游戏原理图 振荡电路：把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号。本设计由555定时器构成多谐振荡器。 控制器：将振荡电路输出的信号进行记数。本设计由开关和74LS290组成。 译码电路：对控制器的计数进行译码。本设计由74LS138组成。 显示电路：对译码结果进行显示。本设计由蓝、绿、红三盏灯及非门、与门和或门组成。 选择器件 555定时器 555定时器是一种多用途的数字―模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。本课程设计中利用它构成多谐振荡器，即将Vi1和Vi2连在一起接成施密特触发器，然后再将Vo经RC积分电路接回输入端就可以了，为了减轻门G4的负载，在电容C的容量较大时不宜直接由G4提供电容的充、放电流。为此，在下图中将TD与R1接成一个反相器，它的输出V`O与VO在高、低电平状态上完全相同。由此接成多谐振荡器，如图2所示。 图 2 多谐振荡器 555的真值表如表1。 表 1 定时器555真值表 输 入 输 出 RD Vl1 Vl1 VO TD状态 0 x x 低 导通 1 2Vcc/3 Vcc/3 低 导通 1 Vcc/3 不变 不变 1 2Vcc/3 2Vcc/3 Vcc/3 高 截止 555定时器的引脚图及内部电路图如图3和图4。 图 3 555定时器引脚图 图 4 555定时器电路图 工作原理 接通电源后，Vcc通过R1、R2对C充电，uc上升。开始时Uc Vcc，即复位控制端TH Vcc，置位控制端 Vcc，定时置位器，Q 1， 0，放电管截止。 随后，当UcVcc时，复位控制端TH Vcc,置位控制端 Vcc,定时器复位，Q 0， 1，放电管饱和导通，C通过R2经V放电，Uc下降。 当Uc Vcc，又回到复位控制端TH Vcc，置位控制端 Vcc，定时置位器，Q 1， 0，放电管截止。C停止放电而重新充电。如此反复，形成振荡波形如图5所示。 图5 振荡波形 由上图中VC的波形求得电容C的充电时间T1和放电时间T2各为 T10.7 R1+R2 C T20.7R2C 周期T T1+T20.7 R1+R2 C+0.7R2C 0.7 R1+2R2 C 2. 74LS290计数器 74LS290是异步十进制计数器。其逻辑图和外引线排列图如图6所示。它由一个一位二进制计数器和一个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由端CP0输入，输出由端引出，即得二进制计数器；如果计数脉