1、电子技术课程设计 拔河游戏机 摘要摘要：本课程设计的内容是由编码电路、整形电路、译码电路、控制电路 组成设计的一款电子拔河游戏机。 信号产生电路通过开关选择接地还是接电源产 生的脉冲，经过由与非门和与门组成的 RS 触发器整形电路整形后脉冲信号。译 码电路中的译码器采用集成芯片 4 线16 线译码器 CC4514。由脉冲变化来控制 9 个发光二极管的亮灭，从而模仿现实生活中拔河的要求，进而达到课程设计要 求。 关键词关键词：编码电路、整形电路、译码电路、控制电路。 1 1 设计任务设计任务 拔河游戏机需要 15 个或者 9 个发光二极管排列成一行，开机后只有中间一 个发亮，以此作为拔河的中心线
2、，游戏双方各持一个按键，迅速的，不断的按动 产生脉冲，谁按得快，亮点向谁方向移动，没按一次，亮点移动一次。移动到任 一方终端二极管发亮，这一方就得胜，此时双方按键均无作用，输出保持，只有 经复位后才使亮点回复到中心线。 2 2 方案论证方案论证 （1）本课题所设计的拔河游戏机由 9 电平指示灯排列成一行，开机之后只 有中间一个电平指示灯亮，以此作为拔河的中心线。可逆计数器原始状态为 0000，经译码后输出中间的电平指示灯亮。游戏双方各持一个按键，迅速地、不 断地按动产生脉冲信号，谁按得快，亮点向谁方向移动，每按一次，亮点移动一 次。移到任一方终端指示灯点亮，这一方就获胜，此时双方按键均无作用，
3、输出 保持，只有经裁判复位后才使亮点恢复到中心线。 （2）当一局比赛结束后,由点亮该终点灯的信号使电路封锁加减脉冲信号的 作用，即实现电路自锁,使加减脉冲无效。当两人比赛结束后，裁判可以让比赛 恢复初始状态。 （3） 控制电路部分应能控制由振荡器产生的脉冲信号进入计数器的加减脉冲 的输入端，其进入方向则由参赛双方的按键信号决定。 3 3 硬件设计硬件设计 3.13.1 可逆计数器 74LS193 原始状态输出 4 位二进制数 0000， 经译码器输出使 中间的一只电平指示灯 X1 点亮。当按动 A、B 两个按键时，分别产生两个脉冲信 号，经整形后分别加到可逆计数器上，可逆计数器输出的代码经译码
4、器译码后驱 动电平指示灯点亮并产生位移，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。如按动复位键，亮点又回到中 点位置，比赛又可重新开始。 3.23.2 编码电路设计编码电路设计 采用 74LS192 十进制可逆计数器来实现 图 1.1 74LS192 元件图 3.2.13.2.1 编码电路的设计：编码电路的设计： 由双时钟二进制同步可逆计数器 74LS193D 构成，它有 2 个输入端，4 个输 出端，能进行加/减计数。通过编码器来控制电平指示灯的显示，加计数时向右 移动，进行减计数时，向相反方向移动。 图 1.2 编码电路设计图 3.2.23.2
5、.2 整形电路设计：整形电路设计： 由与门 74LS08 和与非门 74LS00 构成。因 74LS193 是可逆计数器，控制加减的 CP 脉冲分别加至 5 脚和 4 脚，此时当电路要求进行加法计数时，减法输入端 CPD 必须接高电平：进行减法计数时，加法输入端 CPU 也必须接高电平，若直接由 A、 B 键产生的脉冲加到 5 脚或 4 脚，就有很多时机在进行计数输入时另一计数输入 端为低电平， 使计数器不能计数， 双方按键均失去作用， 拔河比赛不能正常进行。 加一整形电路，使 A、B 二键出来的脉冲经整形后变成一个占空比很大的脉冲， 这就减少了进行某一计数时另一计数输入为低电平的可能性， 从
6、而使每一次按键 都有可能进行有效的计数。 图 1.3 整形电路设计图 3.33.3 主要元器件及其相关功能主要元器件及其相关功能 （1）74LS08 与门 74LS08 引出端符号: A B 输入端 Y 输出端 图 1.4 74LS08 引脚图 图 1.5 74LS08 逻辑功能图 （2）74LS00 与非门 74LS00D 引出端符号： A B 输入端 Y 输出端 图 1.6 74LS00D 引脚图 INPUT OUTPUT A B Y L L H H L H L H H H H L 图 1.7 74LS00 逻辑功能图 3.3.3.3.译码电路译码电路 译码器由 4514BD 构成。译码器的输出 X1X9 个接电平指示灯，电平指示灯 的负端接地，而正端接译码器：这样，当输出为高电平时电平指示灯点亮。 比赛准备，译码器输入为 0000，X1 输出为 1，中心处只是灯首先点亮，当编码 器进行加法计数时，亮点向由移，进行减法计数时，亮点向左移。 CC4514BD 4 线16 线译码器 CC4514 由一可选通锁存器和一 4 线16 线译码器组成。锁存器所保留地
