拔河比賽課程設(shè)計--拔河游戲控制電路

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　題目：_拔河游戲控制電路___</p><p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等。</p><p><b>　　主要內(nèi)容</b></p><p><b>　　閱讀相關(guān)科技文獻。</b></p&

2、gt;<p>　　學(xué)習(xí)protel軟件的使用。</p><p>　　學(xué)會整理和總結(jié)設(shè)計文檔報告。</p><p>　　學(xué)會如何查找器件手冊及相關(guān)參數(shù)。</p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p>　　要求電路使用9個法官二極管顯示拔河過程，開機后只有中間一個發(fā)光二級管發(fā)亮，即為拔河的中心點

3、。</p><p>　　游戲雙方各持一個按鈕，按鈕每按下一次，亮點向本方移動一次，拔河過程中，只有一個發(fā)光二級管發(fā)亮。</p><p>　　亮點移動到任一方終端二極管時，此方獲勝，并且此時雙方按鈕均無作用，輸出狀態(tài)保持，復(fù)位后亮點回到中心點。</p><p><b>　　主要參考資料</b></p><p>　　何小艇，

4、電子系統(tǒng)設(shè)計，浙江大學(xué)出版社，2001年6月。</p><p>　　姚福安，電子電路設(shè)計與實踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月。</p><p>　　王澄非，電路與數(shù)字邏輯設(shè)計實踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月。</p><p>　　李銀華，電子線路指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月。</p><p>　　康華光，電子技術(shù)

5、基礎(chǔ)，高教出版社，2003。</p><p>　　完 成 期 限：2012年6月22日</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 簽 章：_______________</p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé) 人 簽 章：_______________</p><p>　　2012年6月15日</p><p><b&

6、gt;　　目錄</b></p><p>　　摘要： 本實驗使我們進一步掌握數(shù)字電子技術(shù)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和綜合分析問題、解決問題的能力。本課題的主要任務(wù)是讓拔河游戲控制電路的電平指示燈由中點向己方延伸，而阻止其向?qū)Ψ窖由?。可以設(shè)想用可預(yù)置的加/減計數(shù)器作主要器件，用計數(shù)器的輸出狀態(tài)通過譯碼器控制電平指示燈的顯示狀態(tài)。如當(dāng)計數(shù)器進行加法計數(shù)時，發(fā)亮的電平指示燈向甲方延伸，相反，進行減法計

7、數(shù)時，發(fā)亮的電平指示燈向相反方向延伸。當(dāng)延伸到一方的終點就就把電路鎖定，此時雙方按鍵均無作用，只有裁判員按了復(fù)位按鍵雙方才能繼續(xù)下一盤的比賽。</p><p>　　本文設(shè)計思路如下：用9個發(fā)光二極管代替繩子。比賽開始時中間的二極管點亮。以此為拔河的中心點。游戲雙方各持一鍵，按動以產(chǎn)生脈沖，哪方按得快，亮點就向哪方移動，每按一次，亮點就移動一下，當(dāng)亮點移動到任一方終端二極管時，此方就獲勝。這時雙方按鍵均無作用，輸出

8、保持。只有通過復(fù)位，使亮點恢復(fù)到中心線，準(zhǔn)備進入下次游戲。 </p><p>　　此電路可分為脈沖發(fā)生器電路和計數(shù)/譯碼器電路兩大部分。脈沖發(fā)生器電路部分采用兩個與非門組成的基本 RS 觸發(fā)器構(gòu)成的去抖電路以 及有與門、與非門構(gòu)成的整形電路，可以將按鈕 A、B 產(chǎn)生的脈沖整形成 占空比較高的信號。計數(shù)器電路部分以 74LS/HC192 為主體，譯碼器采用由集成芯片 CC4514 擴展的 4 線-16 線譯碼器。芯

9、片 74LS/HC192 根據(jù) UP 端和 DOWN 端的狀態(tài)來判斷進行加計數(shù)還是減計數(shù)，然后將計數(shù)結(jié)果輸出到由CC4514 構(gòu)成的譯碼器，譯碼器將結(jié)果輸出到發(fā)光二極管。由于 CC4514 輸出端為高電平，所以當(dāng)雙方終端二極管對應(yīng)的輸出端有一個為高時即表示游戲結(jié)束，雙方按鍵失效。此功能實現(xiàn)可將 74LS192 的輸出置數(shù)至輸入端，使譯碼器的輸出保持，將雙方的端二極管對應(yīng)的輸出進行與運算，如果有一個為低則輸出為低，再接低電平有效的置數(shù)端，

10、實現(xiàn)游戲結(jié)束時按鍵無作用。</p><p>　　本課程設(shè)計的內(nèi)容就是采用74LS00、74LS192、4線－16線譯碼器CC4514、74LS02、CC 4518設(shè)計的一個電子拔河游戲機，該游戲機具有整形、</p><p>　　計數(shù)、譯碼、控制、復(fù)位等功能，設(shè)計原理簡單易懂，所設(shè)計的游戲機的游戲規(guī)則和真的拔河比賽規(guī)則相類似。</p><p>　　關(guān)鍵字：去抖電路 C

11、C4514 ，反饋置數(shù) ，電子拔河游戲電路 ，發(fā)光二極管 ，集成電路 ，設(shè)計思路 ，中心點。</p><p>　　設(shè)計任務(wù)分析 ……………………………………………………………………………….…………4</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計的主要內(nèi)容與要求…………………………………………… 4</p><p>　　一 主要內(nèi)容 …………………………………………………………

12、………4 </p><p>　　二設(shè)計方法與技術(shù)要求 ………………………………………… …………4</p><p>　　第二節(jié) 對所設(shè)計電路的概述…………………………………………… …4</p><p>　　電路的線路設(shè)計方案與原理分析 ……………………………………………5</p><p>　　第一節(jié) 拔河游戲控制電路的設(shè)計思路 ………………

13、……………………5</p><p>　　第二節(jié)拔河游戲控制電路的設(shè)計方案論證………………………… …… 6</p><p>　　一 脈沖發(fā)生器及去抖電路電路設(shè)計…………………………………………6</p><p>　　二 整形電路……………………………………………………………………7</p><p>　　第三章 編碼電路………………………………

14、………………………………………8</p><p>　　第一節(jié) 加/減計數(shù)原理圖的設(shè)計……………………………………………8</p><p>　　第四章 譯碼器及發(fā)光二極管組、反饋的設(shè)計…………………………………………………9</p><p>　　第一節(jié) 原理圖設(shè)計…………………………………………………………9</p><p>　　第二節(jié) 芯

15、片資料……………………………………………………………10</p><p>　　第五章 電源電路及發(fā)光二級管簡介………………………………………16</p><p>　　設(shè)計總結(jié)………………………………………………………………………18</p><p>　　有關(guān)參考文獻：…………………………………………………………… 19</p><p>　　附

16、錄1原理圖：………………………………………………………………20</p><p>　　附錄2元件清單：……………………………………………………………21</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)分析</b></p><p>　　設(shè)計的主要內(nèi)容及要求</p><p><b>　　一 主要內(nèi)容</b><

17、;/p><p><b>　　閱讀相關(guān)科技文獻</b></p><p>　　在本次課程設(shè)計中需要對電子線路的設(shè)計與分析有一定的了解，對于電子技術(shù)中的很多基礎(chǔ)需要明白。所以對于學(xué)生的對一些相關(guān)的科技文獻的查閱能力提出了一些要求。需要通過查閱相關(guān)的科技文獻才能把本次課程設(shè)計做的滿意。</p><p>　　學(xué)習(xí)protel軟件的使用</p>

18、<p>　　課程設(shè)計的過程中，對于所設(shè)計的控制電路的各個部分的原理圖，器件（本次課程設(shè)計中為 74LS193）的引腳圖與功能表.真值表等的繪制，需要專門的繪圖軟件，由于 protel 的普及面比較廣，應(yīng)用比較方便，操作方便等多種原因，所以在本次設(shè)計的電路中所需要繪制圖表，采用protel繪圖軟件來繪制。</p><p>　　二 設(shè)計方法與技術(shù)要求</p><p>　?。ㄒ唬ㄒ?/p>

19、電路使用 9 個發(fā)光二極管顯示拔河過程，開機后只有中間 ：一個發(fā)光二極管發(fā)亮，即為拔河的中心點。 </p><p>　?。ǘ┯螒螂p方各持一個按鈕：按鈕每按下一次，亮點向本方移動一次，拔河過程中，只有一個發(fā)光二極管發(fā)亮。 </p><p>　　（三）亮點移動到任一方終端二極管時，此方獲勝，并且此時雙方按鈕均無作用，輸出狀態(tài)保持，復(fù)位后亮點回到中心點。</p><p>

20、;　　第二節(jié) 對于所設(shè)計電路的概述</p><p>　　拔河游戲雙方共有 8 個人，甲方 4 個人，乙方 4 個人，需要用到 8 個發(fā)光二極管，加上中間的一個發(fā)光二極管（即拔河的中心線），一共需要用到 9個發(fā)光二極管。由這 9 個 LED 發(fā)光二極管組成一排表示拔河的 “電子繩”。游戲雙方各持一鍵，按動以產(chǎn)生脈沖，哪方按得快，亮點 就向哪方移動，每按一次，亮點就移動一下，當(dāng)亮點移動到任一方終端二極管時，此方就獲勝

21、。這時雙方按鍵均無作用輸出保持。只有通過復(fù)位，使亮點恢復(fù)到中心線，準(zhǔn)備進入下次游戲。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計設(shè)計所做的要求，本電路應(yīng)有七個主要部分組成，如下所示。</p><p><b>　?。ㄒ唬┟}沖產(chǎn)生器 </b></p><p>　　當(dāng)甲乙雙方按動按鈕后，分別產(chǎn)生一個信號，加到可逆計數(shù)器上</p><p>&

22、lt;b>　?。ǘ┛赡嬗嫈?shù)器 </b></p><p>　　可逆計數(shù)器 CC40192（或 74LS192）原始狀態(tài)輸出為四位二進制數(shù) 0000，經(jīng)譯碼器輸出使中間的一只電平指示燈亮（表示目前位于中心線處）可逆計數(shù)器輸出的代碼經(jīng)譯碼器譯碼后驅(qū)動點評指示燈點亮并產(chǎn)生移位。</p><p><b>　　整形電路 </b></p><

23、p>　　加一整形電路，使 A、B 二鍵出來的脈沖經(jīng)整形后變?yōu)橐粋€占空比很大的脈沖，可以減少進行某一計數(shù)時另一計數(shù)輸入為低電平的可能性，5 從而使每按一次鍵都有可能進行有效的計數(shù)。 </p><p><b>　　譯碼器 </b></p><p>　　譯碼器首先輸入為 0000，輸出為 1，中心處指示燈首先點亮；當(dāng)可逆計數(shù)器進行加法計數(shù)時，指示燈上的亮點向右移（即向

24、甲方移動），當(dāng)可逆計數(shù)器做減法計數(shù)時，指示燈的亮點向左移（即向乙方移動）。 </p><p><b>　　控制器 </b></p><p>　　在電路中使用控制器是為了指出游戲的雙方誰勝誰負(fù)。當(dāng)亮點移到任一方的終端時，該方獲勝。此時雙方的按鍵均宣告無效。 </p><p><b>　　(六)勝負(fù)顯示器</b></p&

25、gt;<p>　　由計數(shù)器CC4518和譯碼顯示器構(gòu)成。將雙方終端指示燈正極經(jīng)與非門輸出后分別接到2個CC4518計數(shù)器的EN端，CC4518的兩組4位BCD碼分別接到實驗箱中的兩組譯碼顯示器的8、4、2、1插孔上。當(dāng)一方取勝時，該方終端指示燈發(fā)亮，產(chǎn)生一個上升沿，使相應(yīng)的計數(shù)器進行加一計數(shù)，于是就得到了雙方取勝次數(shù)的顯示，若1位數(shù)不夠，則進行2位數(shù)的級連。</p><p>　　（七）電路復(fù)位功能

26、</p><p>　　為能進行多次比賽而需要進行復(fù)位操作，使亮點返回中心點。</p><p><b>　　拔河游戲原理框圖</b></p><p>　　電路的線路設(shè)計方案與原理分析</p><p>　　拔河游戲控制電路的設(shè)計思路</p><p>　　由上面的要求，可以使用以下步驟來設(shè)計電路：<

27、;/p><p>　　1 .根據(jù)分析設(shè)計的要求，可明確電路的性能指標(biāo)。</p><p>　　分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等，搜集部分資料，整理資料，廣開思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。 </p><p>　　2 .確定合理的總體方案： </p><p>　　由對各種方案進行比較，以電路的先進性、結(jié)構(gòu)的繁簡、成本的高低及制作的難易等方面

28、作綜合比較，并考慮器件的來源，之后敲定可行方案。 </p><p>　　3 .設(shè)計各部分單元電路</p><p>　　總體方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，對各個單元電路逐個進行設(shè)計。</p><p><b>　　4.組成系統(tǒng)</b></p><p>　　在一定幅面的圖紙上合理布局，按信號的流向，采用左進右出的規(guī)

29、律擺放各個單元電路，并標(biāo)出必要的說明。</p><p>　　拔河游戲控制電路的設(shè)計方案</p><p>　　一 脈沖發(fā)生器及去抖電路電路設(shè)計

30、 </p><p>　　由與門74LS08和與非門74LS00構(gòu)成去抖電路和整形電路。</p><p><b>　　原理圖如圖2所示</b></p><p>　　圖2 脈沖發(fā)生器電路</p><p>　　去抖電路:機械開關(guān)接通時，由于振動開關(guān)會使電壓或電流波形產(chǎn)生“毛刺”，利用基本RS觸發(fā)器的記憶作用可以消

31、除上述開關(guān)振動所產(chǎn)生的影響，設(shè)單刀雙擲開關(guān)原來與B點接通，這時觸發(fā)器的狀態(tài)為0。當(dāng)開關(guān)由B撥向A時，其中有一短暫的浮空時間，這時觸發(fā)器的R﹑S均為1，Q仍為0。中間觸點與A接觸時，A點的電位由于振動而產(chǎn)生“毛刺”。但是，首先是B點已經(jīng)為高電平，A點一旦出現(xiàn)低電平，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為1，即使A點再出現(xiàn)高電平，也不會再改變觸發(fā)器的狀態(tài)，所以Q端的電壓波形不會出現(xiàn)“毛刺”現(xiàn)象。</p><p>　　基本RS觸發(fā)器功能表

32、 </p><p><b>　　二 整形電路</b></p><p>　　整形電路：由與門CD4071和與非門74LS00構(gòu)成。因74LS192是可逆計數(shù)器，控制加減的CP脈沖分別加至5腳和4腳，此時當(dāng)電路要求進行加法計數(shù)時，減法輸入端CPD必須接高電平；進行減法計數(shù)時，加法輸入端CPU也必須接高電平，若直接由A、B鍵產(chǎn)生的脈沖加到5腳或4腳，就有很多時機在進

33、行計數(shù)輸入時另一計數(shù)輸入端為低電平，使計數(shù)器不能計數(shù)，雙方按鍵均失去作用，拔河比賽不能正常進行。加一整形電路，使A、B二鍵出來的脈沖經(jīng)整形后變?yōu)橐粋€占空比很大的脈沖，這就減少了進行某一計數(shù)時另一計數(shù)輸入為低電平的可能性，從而使每按一次鍵都有可能進行有效的計數(shù)。 圖為整形電路圖</p><p><b>　　第三章 編碼電路</b></p><p>　　

34、第一節(jié) 加/減計數(shù)原理圖的設(shè)計</p><p>　　主要由74LS192構(gòu)成，以及開關(guān)和電阻構(gòu)成的復(fù)位電路。</p><p><b>　　圖3 加/減計數(shù)器</b></p><p>　　加/減計數(shù)器工作原理</p><p>　　編碼電路：由雙時鐘BCD同步可逆計數(shù)器74LS192構(gòu)成，它有2個輸入端，4個輸出端，能進行

35、加／減計數(shù)。當(dāng)CPu和CPd為上升沿且另一個為高電平時，開始加或減計數(shù)。由于開始工作前有清零步驟所以所以輸出的初始狀態(tài)為0。當(dāng)CPu為上升沿且CPd為高時，計數(shù)器開始加計數(shù)，輸出由0000變?yōu)?001，當(dāng)再次出現(xiàn)如此狀態(tài)時依次加計數(shù)；當(dāng)CPd為上升沿且CPu為高時，計數(shù)器開始減計數(shù)，輸出由0000變?yōu)?111，當(dāng)再次出現(xiàn)如此狀態(tài)時依次減計數(shù)。若直接由A、B鍵產(chǎn)生的脈沖加到5腳或4腳，那么就有很多時機在進行計數(shù)輸入時另一計數(shù)輸入端為低電平

36、，使計數(shù)器不能計數(shù)，雙方按鍵均失去作用，拔河比賽不能正常進行。加一整形電路，前兩個與非門組成一個基本RS觸發(fā)器，在按鈕的作用下產(chǎn)生脈沖，后一個與門和兩個與非門組成一個整形電路其作用是產(chǎn)生一個占空比很大的脈沖信號，這樣就減少某一方在計數(shù)時另一方輸出為低電平的概率，使甲乙雙方都能有效計數(shù)。</p><p>　　第四章 譯碼器及發(fā)光二極管組、反饋的設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 原理圖設(shè)計&

37、lt;/p><p>　　圖 4 譯碼器及二極管組、反饋部分電路</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　電路使用的4線-16線譯碼器是由兩個4線-16線譯碼器CC4514進行擴展構(gòu)成。用CC4514實現(xiàn)4線-16線譯碼器時， 有4個輸入端A、B、C、D 和16個輸出端，只需要選出9個合適的輸出端即可。</p>

38、<p>　　譯碼器接受上級的輸出信號將其譯碼并在相應(yīng)的輸出端輸出，輸出的有效信號高低電平。在譯碼器的輸出級接一組發(fā)光二極管，并且接上限流電阻以保護二極管，二極管陽極接譯碼器輸出，陽極接保護電阻再接地。如此，當(dāng)譯碼器某輸出端輸出高電平時對應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光。</p><p>　　當(dāng)比賽雙方的某一方的端二極管發(fā)光時比賽結(jié)束，此時兩個端二極管一個為低一個為高。根據(jù)設(shè)計要求此時雙方的按鈕應(yīng)該失去作用，所以將

39、輸出狀態(tài)反饋至加/減計數(shù)器74Ls192的置數(shù)端，并將74Ls192的輸出接至輸入端，讓其循環(huán)置數(shù)。因此，端二極管的電平信號反饋到時須為低電平，將兩二極管的信號經(jīng)過與運算即可。</p><p><b>　　第二節(jié) 芯片資料</b></p><p><b>　　74LS192簡介</b></p><p>　　192 為可預(yù)置

40、的十進制同步加/減計數(shù)器，共有54192/74192，54LS192/74LS192 兩種線路結(jié)構(gòu)形式。其主要電特性的典型值如下： </p><p>　　型號 fc PD</p><p>　　54192/74192 32MHz 325mW </p><p>　　54LS192/74LS192

41、 32MHz 95mW </p><p>　　192 的清除端是異步的。當(dāng)清除端（MR）為高電平時，不管時鐘端（CPd、CPu）狀態(tài)如何，即可完成清除功能。 </p><p>　　192 的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端（LOAD）為低電平時，不管時鐘（CPd、CPu）的狀態(tài)如何，輸出端（QA－QD）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端（A－D）相一致的狀態(tài)。 </p><

42、p>　　192 的計數(shù)是同步的，靠CPd、CPu同時加在 4個觸發(fā)器上而實現(xiàn)。在CPd、CPu上升沿作用下QA－QD同時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù)尖峰。</p><p>　　當(dāng)進行加計數(shù)或減計數(shù)時可分別利用CPd或CPu，此時另一個時鐘應(yīng)為高電平。 </p><p>　　當(dāng)計數(shù)上溢出時，進位輸出端（TCd）輸出一個低電平脈沖，其寬度為 CPu 低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計

43、數(shù)下溢出時，錯位輸出端（TCu）輸出一個低電平脈沖，其寬度為 CPd低電平部分的低電平脈沖。 當(dāng)把 TCu和 TCd 分別連接后一級的CPu、CPd，即可進行級聯(lián)。</p><p>　　74HC192引腳圖</p><p>　　（a）引腳排列  (b) 邏輯符號</p><p><b>　　注：引出端符號 <

44、/b></p><p>　　TCu 錯位輸出端（低電平有效） </p><p>　　TCu 進位輸出端（低電平有效） </p><p>　　CPu 減計數(shù)時鐘輸入端（上升沿有效）</p><p>　　CPd 加計數(shù)時鐘輸入端（上升沿有效） </p><p>

45、　　MR 異步清除端 </p><p>　　A－D 并行數(shù)據(jù)輸入端 </p><p>　　PL 異步并行置入控制端（低電平有效）</p><p>　　QA－QD 輸出端</p><p>　　圖中：為置數(shù)端，為加計數(shù)端，為減計數(shù)端，為非同步進位輸出端， 為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P

46、3為計數(shù)器輸入端，為清除端，Q0、Q1、Q2、Q3為數(shù)據(jù)輸出端。</p><p>　　4HC192 功能表如下：</p><p>　　簡要說明： 引腳圖</p><p>　　4線-16線譯碼器功能表</p><p>　　由CC4514構(gòu)成的4線-16線譯碼器功能表</p><p>　　將上述各各部分模塊

47、組合在一起，就構(gòu)成了拔河游戲控制電路原理圖，生成相應(yīng)的PCB板圖，購買元器件就可以做出實物，簡易而實用。</p><p>　　74LS00簡介及功能表</p><p><b>　　74LS00簡介 </b></p><p>　　74LS00 為四組 2 輸入端與非門 （正邏輯） ， 共有 54/7400、 54/74H00、 54/74S00、

48、 54/74LS00四種線路結(jié)構(gòu)形式，74LS08為四組 2 輸入端與門（正邏輯），共有 54/7408、54/74S08、54/74LS08 三種線路結(jié)構(gòu)</p><p>　　74LS00管腳圖：</p><p><b>　　74LS00功能表</b></p><p>　　74LS08功能表及管腳圖</p><p>　

49、　74LS08功能表：四2輸入與門74ls08引腳圖，功能及主要參數(shù)</p><p><b>　　74LS08管腳圖</b></p><p>　　第五章 電源電路及發(fā)光二級管簡介</p><p>　　此電源輸出電壓為5V，因此220V經(jīng)變壓器變壓后輸出電壓要略為大于5V，經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓后輸出比較穩(wěn)定的5V電壓。</p>&l

50、t;p><b>　　發(fā)光二極管簡介</b></p><p>　　發(fā)光二極管 發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體顯示器件，簡稱為LED.由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)熒光。</p><p

51、>　　發(fā)光二極管是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；它與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向

52、電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出，從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關(guān).實驗設(shè)計中的發(fā)光二極管串聯(lián)在電路中作為顯示器件，其正向電壓為1.5V～2.2V,工作電流為10mA。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管，它們的材料和主要特性大致如下表3-13所示：</p><p>　　表3-4 LED的材料和主要特性</p><p>　　發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏

53、.它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流.限流電阻R可用式3-2計算：</p><p>　　R＝（E－UF）／IF                       

54、60;         （3-1）               </p><p>　　式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流.發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一

55、根為正極，應(yīng)按電源正極.有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極.與小白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很?。ㄓ械膬H零點幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調(diào)制通過的電流強弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強弱.由于有這些特點，發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源，在許多電子設(shè)備中用作信號顯示器。</p><p>&l

56、t;b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　拔河游戲控制電路主要運用了數(shù)電中去抖電路、整形電路的知識以及數(shù)字集成電路74HC192和CC4514的外接和擴展，并且使用了反饋置數(shù)的方法。</p><p>　　在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的就是查閱了大量的設(shè)計資料。為了使自己的設(shè)計更加完善，查閱這方面的設(shè)計資料是十分必要的。在設(shè)計的過程中，我再一次了解了集成芯片

57、74HC192 ﹑CC4514﹑74LS00和74LS08功能特性，并且和課本上所學(xué)的集成芯片作比較，是自己對這一塊的知識認(rèn)識的更為深刻。另外，通過畫Protel原理圖，學(xué)會了有關(guān)Protel的不少基礎(chǔ)知識。</p><p>　　經(jīng)過一個多星期的努力和付出的汗水，終于把課程設(shè)計做完了。真是不容易呀，一份耕耘，一份收獲。這次課程設(shè)計給了我許多收獲。本次課程設(shè)計后我對數(shù)字電子技術(shù)有了更進一步的熟悉，實際操作和課本上的

58、知識有很大聯(lián)系，但又高于課本，一個看似很簡單的電路，要動手把它設(shè)計出來就比較困難了，因為是設(shè)計要求我們在以后的學(xué)習(xí)中注意這一點，要把課本上所學(xué)到的知識和實際聯(lián)系起來，同時通過本次電路的設(shè)計，不但鞏固了所學(xué)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上結(jié)合起來，增強了學(xué)習(xí)的興趣，考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻資料，和組織材料的綜合能力。不僅這樣，還使我熟悉掌握了WORD文檔的編輯和ALTIUM畫圖軟件的應(yīng)用。 通過設(shè)計拔河游戲

59、機控制電路，讓我對數(shù)字邏輯這門課有了更深刻的了解，對電子器件的認(rèn)識也不再停留在字面上，實現(xiàn)了從理論到實踐的飛躍。我了解到理論和實踐是分不開的。只有理論不行，當(dāng)你面對一堆元氣件時，你會茫然不知所措；可只懂實踐也不行，當(dāng)別人問你為什么會這樣，怎么樣才算正確，你如果說憑感覺是不足以服人的。學(xué)習(xí)的目的就是去應(yīng)用，只有實踐才能將書本知識轉(zhuǎn)化為實用的技能。</p><p>　　這次課程設(shè)計，也使我發(fā)現(xiàn)了自己理論知識的不足，

60、要想進行電路方面設(shè)計，需要注意很多問題，多儲備一些這方面的知識，在進行設(shè)計是才會得心應(yīng)手。此次設(shè)計方面還是存在一定的缺陷，還望老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　何小艇，電子系統(tǒng)設(shè)計，浙江大學(xué)出版社，2001年6月</p><p>　　姚福安，電子電路設(shè)計與實驗，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月

61、</p><p>　　王澄非，電路與數(shù)字邏輯設(shè)計實踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月</p><p>　　李銀華，電子線路設(shè)計指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月</p><p>　　康光華，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，2003</p><p><b>　　附錄1原理圖</b></p><p&