1、 电子线路综合设计 乒乓球游戏模拟设计 班级： 组别：3 2012 年 12 月 摘 要 兵兵球比赛现场激烈紧张，为了让兵兵球裁判员更加专注于观察比赛情况，和做到 和做到兵兵球比赛评分规范化，公平化，而避免由于过于投入观察而发生忘记计分的情 况， 需要设计一个智能机器来完成专门针对于兵兵球比赛的模拟系统和计分器来协助裁 判对双方队员计分，那样裁判就可以将注意力全部集中在现场的比赛中，而无需要因为 计分而耽搁赛事，做到赛事组织科学化，减少由于误差而造成的赛后纷争，或者提供比 赛判决证据。 兵兵球游戏模拟机器，同时可作为启蒙儿童的教育工具。可以使用该兵兵球模拟机 器来为儿童演示和讲解兵兵球比赛的计
2、分规则和犯规条件， 同时也可以激发学前班儿童 对简单电子小制作的兴趣， 为他们讲解和介绍一些电子元器件能够增长他们的见识和开 发智商。 本设计采用双向移位寄存器方法实现球迹移动电路，由发光二极管作光点模拟乒乓 球移动的轨迹。采用双 D 触发器及逻辑门电路构成按键组成驱动控制电路，通过此电路 来控制并且实现球台灯的左右移位即实现乒乓球的运动。使用十进制的计数器、逻辑门 和集成的 4 管脚的数码管来组成计分电路。 关键词：74LS90 双向移位寄存器 多谐振荡器 D 触发器 目目 录录 1 设计目的 1 2 设计任务 1 2.1 设计指标. 1 2.2 设计要求. 1 3 方案选择 2 3.1 方
3、案选择一 2 3.2 方案选择二 2 3.3 方案的选择 3 4 兵兵球模拟计分器的设计 . 4 4.1 电路的总方案图 4 4.2 电路实现的原理 . 4 4.3 单元电路解说 4 5 电路的装配与调试过程 . 8 5.1 电路的仿真 8 5.2 电路焊接11 5.3 元件的布局 .11 5.4 电路的调试 12 6 课程设计的结论、收获、体会 . 12 致 谢 14 参 考 文 献 15 附 录 16 附录 1 元器件清单 . 16 附录 2 电路总图 17 图 2 电路总图 17 附录 3 芯片引脚图 18 1 1 设计目的 (1) 加深对模拟电子技术数字电子技术对模拟电子技术知识的理解
4、，拓宽知识面，巩固 电子工艺实习的成果。学会查找资料，学会如何学习，如何发现问题，解决问题。 (2) 了解一件电子产品从构思设计到造出成品的大概流程。 (3) 认识了仿真软件仿真和实际之间的差别，感性认知用电子产品模拟显示生活场景。 (4) 提高作为工科生的我们所必须的实践动手能力。 2 设计任务 2.1 设计指标 (1) 裁判有一个按钮，是系统初始化，比赛开始。 (2) 一方发球后，球以固定速度向另一方运动（发光二极管依次点亮） 。 (3) 当球达到对方最后一个发光二极管时，对方击球（按下按钮） ，球将向相反方向运 动。 (4) 在其他时候击球视为犯规，给对方加 1 分；都犯规，各自加 1
5、分。 (5) 甲、乙各有一个 2 位数码管计分；一方先到达 11 分，该局比赛结束。 2.2 设计要求 (1) 查找资料，进行小组讨论，确定最终的设计方案。 (2) 根据选定方案实现设计要求的基本电路和扩展电路，画出各电路的逻辑电路原理 图，画出各器件的功能表和引脚图。 (3) 根据经济原则选择元器件及参数。 (4) 小组进行电路焊接、调试、测试电路性能，撰写整理设计说明书。 2 3 方案选择 3.1 方案选择一 3.1.1 系统方案 图 5 计数电路原理图 3.1.2 系统模块 1. 频率基准模块：环路多谐振荡器。优点：结构简单。缺点：振荡周期短，振荡频率 高而且不可调。 2. 球台电路：用
6、 8 个 D 触发器级联来实现左移和右移的移位功能，采用 4 片 74LS74。 缺点：选用芯片较多，制作成本高及电路复杂。 3. 驱动控制电路：直接由按键控制 D 触发器的高低电平，使得模拟乒乓球左右移动。 3.2 方案选择二 3.2.1 工作原理 1. 频率基准模块：石英晶体多谐振荡器。优点：输出波形稳定性高。缺点：原件 较多，成本稍高，一般用于对频率稳定性要求较高的场合。 2. 球台电路：球迹移动电路可采用双向移位寄存器方法实现，由发光二极管作光 点模拟乒乓球移动的轨迹。 3. 驱动控制电路：由双 D 触发器及逻辑门电路构成按键组成的，通过此电路来控 制并且实现球台灯的左右移位即实现乒乓球的运动。 4. 计分电路：使用十进制的计数器、逻辑门和集成的 4 管脚的数码管来组成计分 电路。 3 3.2.2 工作框图 球台电路 计分电路 图 2 方案二框图 如上图所示，该电路主要由时钟信号源、按键电路、球台驱动电路，控制电路，计数器， 显示译码器和 LED 数码管等组成。途中标出的各种信号的含义分别为：CP 表示球台驱 动电路和计数器的时钟信号；S 表
