數(shù)電課程設(shè)計----剪刀石頭布游戲

1、<p>　　課 程 設(shè) 計</p><p>　　科目： 數(shù)字電子技術(shù) </p><p>　　組員： </p><p>　　班級： 電子101 </p><p>　　學(xué)號：03

2、、 11、 19 、 27 、 35 </p><p>　　時間： 2011年12月29日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一 課程題目......................................3</p><p&

3、gt;　　第二 課程要求......................................3</p><p>　　第三 系統(tǒng)設(shè)計方案...........................5</p><p>　　第四 實驗心得體會..............................11</p><p>　　第五 參考文獻(xiàn)...

4、..................................11</p><p><b>　　一：論文題目：</b></p><p>　　剪刀石頭布電子游戲設(shè)計電路</p><p><b>　　二：課程論文要求</b></p><p>　　IC1和IC2能對100kHz振蕩信號進(jìn)行記數(shù).&l

5、t;/p><p>　　摁下S1,S2發(fā)光二級管A、B、C和a、b、c循環(huán)

6、

7、 </p><p>　　松開控制按鈕S1,S2,此時VL1~VL3和VL4~VL6中只有一只發(fā)光二級管仍點 亮, 而每個發(fā)光二級管代表不同的意思紅色代表“剪刀”，綠色代表“石頭”，黃色代表“布”。</p><p><b>

8、　　三：設(shè)計過程</b></p><p>　　該”剪刀,石頭,布”電子游戲電路由振蕩電路,電源電路,控制電路,和LED顯示電路四部分組成,總電路圖如圖(2)所示.</p><p>　　功能描述:振蕩電路振蕩工作,其振蕩頻率為100KHz.當(dāng)游戲的甲乙雙方同時按下控制按紐S1,S2時,LS290和LS138開始對100KHz的振蕩信號進(jìn)行計數(shù),LS138Y0端~Y3端依次輪流輸出

9、高電平,使代表”石頭”,”剪刀”,”布”的發(fā)光二級管ABC和abc不停地循環(huán)閃亮,隨后甲,乙雙方同時松開控制按紐S1和S2,此時A~B和a~b中各有一個發(fā)光二級管仍點亮,通過比較兩只點亮的發(fā)光二級管所表示的文字或圖案(“石頭”,”剪刀”,”布”),即可分出勝負(fù).若兩只點亮的發(fā)光二級管均表示同一中文字或圖形,則為和局.</p><p><b>　　電路圖如下：</b></p>&

10、lt;p><b>　　二、系統(tǒng)設(shè)計方案</b></p><p>　　該方案電路有振蕩電路,電源電路,控制電路和LED顯示電路組成.</p><p>　　(1) 振蕩電路:555定時器是一種多用途的數(shù)字—模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。本課程設(shè)計中利用它構(gòu)成多諧振蕩器，即將Vi1和Vi2連在一起接成施密特觸發(fā)器，然后再

11、將Vo經(jīng)RC積分電路接回輸入端就可以了，為了減輕門G4的負(fù)載，在電容C的容量較大時不宜直接由G4提供電容的充、放電流。為此，在下圖中將TD與R1接成一個反相器，它的輸出V`O與VO在高、低電平狀態(tài)上完全相同。由此接成多諧振蕩器，如下圖所示：</p><p><b>　　圖(3)</b></p><p>　　555定時器的內(nèi)部電路圖及引腳圖如下，</p>

12、<p>　　555的真值表如下：</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　接通電源后，Vcc通過R1、R2對C充電，uc上升。開始時Uc<Vcc，即復(fù)位控制端TH<Vcc，置位控制端<Vcc，定時置位器，Q=1，=0，放電管截止。</p><p>　　隨后，當(dāng)ucVcc時，復(fù)位控制端TH&g

13、t;Vcc,置位控制端>Vcc,定時器復(fù)位，Q=0，=1，放電管飽和導(dǎo)通，C通過R2經(jīng)V放電，Uc下降。</p><p>　　當(dāng)Uc<Vcc，又回到復(fù)位控制端TH<Vcc，置位控制端<Vcc，定時置位器，Q=1，=0，放電管截止。C停止放電而重新充電。如此反復(fù)，形成振蕩波形如圖所示：</p><p>　　由上圖中VC的波形求得電容C的充電時間T1和放電時間T2各為&

14、lt;/p><p>　　T10.7(R1+R2)C</p><p><b>　　T20.7R2C</b></p><p>　　周期T=T1+T20.7(R1+R2)C+0.7R2C=0.7(R1+R2)C</p><p>　　(2) 控制電路:控制電路由控制按鈕S1,S2組成.</p><p>　　7

15、4LS290是異步二-五-十進(jìn)制計數(shù)器，74LS290由兩個獨(dú)立的二進(jìn)制和五進(jìn)制計數(shù)器組成。CP0和CP1為下升沿有效的時鐘脈沖輸入端，二進(jìn)制計數(shù)器對CP0計數(shù)，計數(shù)輸出為Q0；五進(jìn)制計數(shù)器對CP1計數(shù)，計數(shù)輸出為Q3 Q2 Q1，其中Q3為最高位。R0A和R0B為置0端，S9A和S9B為置9端。</p><p>　　本設(shè)計中的LS290是將Q0與連接，計數(shù)脈沖CP由輸入，這樣即組成了標(biāo)準(zhǔn)的8421碼十進(jìn)制計數(shù)器

16、，因為輸出端只連接Q0、Q1，又與R01、R02通過一個與門相連，當(dāng)輸出為11時，置零，所以輸出為循環(huán)進(jìn)行的000110</p><p>　　74LS138 為3 線－8 線譯碼器，共有 54/74S138和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其74LS138的工作原理如下： </p><p>　　當(dāng)一個選通端（G1）為高電平，另兩個選通端（/(G2A)和/(G2B)）為低電平時，可

17、將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。</p><p>　　74LS138功能:</p><p>　　利用 G1、/(G2A)和/(G2B)可級聯(lián)擴(kuò)展成 24 線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴(kuò)展成 32 線譯碼器。 </p><p>　　若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器.</p><

18、;p>　　用與非門組成的3線-8線譯碼器74LS138</p><p>　　71LS138有三個附加的控制端、和。當(dāng)、時，輸出為高電平（S＝1），譯碼器處于工作狀態(tài)。否則，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平，如表3.3.5所示。這三個控制端也叫做“片選”輸入端，利用片選的作用可以將多篇連接起來以擴(kuò)展譯碼器的功能。</p><p>　　(4) LED顯示電路:

19、 </p><p>　　LED顯示電路由計數(shù)分配器集成電路74LS290、LS138,發(fā)光二級管ABCabc(A和a代表”石頭”,B和b代表”剪刀”,C和c代表”布”,二級管M1,M2和M3組成。振蕩電路振蕩工作,其振蕩頻率為100KHz.當(dāng)游戲的甲乙雙方同時按下控制按紐S1,S2時,LS290和LS138開始對100KHz的振蕩信號進(jìn)行計數(shù),其Y0端~Y3端依次輪流輸出高電平,使

20、代表”石頭”,”剪刀”,”布”的發(fā)光二級管ABC和abc不停地循環(huán)閃亮,隨后甲,乙雙方同時松開控制按紐S1和S2,此時ABC和abc中各有一個發(fā)光二級管仍點亮。</p><p><b>　　比較電路</b></p><p>　　甲輸出的情況用發(fā)光二極管A、B、C、來表示</p><p>　　乙輸出的情況用發(fā)光二極管a、b、c、來表示</p

21、><p>　　A與a發(fā)光二極管亮是表示出的是剪刀。</p><p>　　B與b發(fā)光二極管亮是表示出的是石頭</p><p>　　C與c發(fā)光二極管亮是表示出的是布</p><p>　　甲輸出的情況用發(fā)光二極管A、B、C、來表示</p><p>　　乙輸出的情況用發(fā)光二極管a、b、c、來表示</p><p&

22、gt;　　A與a發(fā)光二極管亮是表示出的是剪刀。</p><p>　　B與b發(fā)光二極管亮是表示出的是石頭</p><p>　　C與c發(fā)光二極管亮是表示出的是布</p><p><b>　　3元器件清單</b></p><p><b>　　五、實驗心得體會：</b></p><p&g

23、t;　　通過本次的課程設(shè)計，不僅對數(shù)字電路的理論知識有了更加深刻的了解，還提高了對Protel 99電路仿真軟件的運(yùn)用能力。在本次實驗中，使我了解到了數(shù)字電路在實際生活中的具體及廣泛的應(yīng)用 ，使我對數(shù)字電路的學(xué)習(xí)星期更加濃厚。我終于明白了學(xué)習(xí)數(shù)字電路不能只停留在理論知識上面，要結(jié)合實際操作才能更好的學(xué)好數(shù)字電路。才能更好的為社會、為人民做出貢獻(xiàn)。在此次的課程設(shè)計實驗中，我總結(jié)了以下點經(jīng)驗：</p><p>　?。?/p>

24、1）、在畫電路圖的仿真過程中使用PROTEL繪圖軟件，感覺有的地方有些困難，在以后的學(xué)習(xí)中，要加強(qiáng)電子線路CAD方面的知識</p><p>　　（2）、布線時,應(yīng)該合理安排每個元器件的位置,特別是芯片, 考慮到的每個功能的管腳的位置、使焊接時盡量減少飛線，以便減少麻煩和浪費(fèi)導(dǎo)線。</p><p>　?。?）、焊接電路過程中，電烙鐵與電路板有些地方接觸時間過長，導(dǎo)致電路板局部有燒黑現(xiàn)象發(fā)生，

25、到時造成虛焊。電烙鐵焊接元器件時，應(yīng)盡量減少接觸時間，以免造成器件的損害。</p><p>　?。?）、焊接完畢后，安裝芯片時，要注意芯片引腳與底座正確相對應(yīng)，以免燒壞芯片。</p><p>　?。?）、仔細(xì)檢查電路后再接通電源。以免造成電路板的損害。以致前功盡棄。</p><p>　　雖然在這次的課程設(shè)計中遇到種種問題，但是最終還是解決了。這次的實驗雖然不能說是完

26、美的完成，但還是能較好的體現(xiàn)其功能，算是比較順利的完成本次的課程設(shè)計。通過該次實驗不僅完成了對理論知識的深化，動手能力的提高，還拓展了許多課外知識。</p><p><b>　　六． 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　(1)《科教,娛樂應(yīng)用電路集粹》， 機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　(2).閻石 《.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版》。