1、 第 1 页 共 10 页 设计题目：乒乓球比赛游戏机设计题目：乒乓球比赛游戏机 一、设计要求： 设计一个甲、乙双方参赛，裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。 用 8 个发光二极管排成一条直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位 置，其中点亮的发光二极管代表“乒乓球”的当前位置，点亮的发光二极管依次由左 向右或由右向左移动。 当球运动到某方的最后一位时，参赛者应立即按下自己一方的按钮，即 表示击球，若击中，则“球”向相反方向运动，若未击中，则对方得 1 分。 设置自动计分电路，双方各用二位数码管来显示计分，每局 9 分。到达 9 分时产生报警信号。 二、课程设计方案分析 1、课程设计内容的方案确定
2、 分析题目要求，将设计电路分为显示电路（乒乓球位置的显示） 、控制电路、 计分电路、接球电路四部分。以下是各个部分电路的分析与元器件选择： （1）显示电路用八个发光二极管模拟乒乓球的位置；由于发光二极管要求从 左到右或从右到左依次点亮，可用一片单时钟同步十进制加/减计数器 74LS190 控 制，实现点亮二极管的左、右移动； （2）控制电路根据控制特性，由一片十进制加法计数器 74LS160 及辅助电路 组成； （3）计分电路用一片十进制加法计数器 74LS160 来分别计数，分数显示选用 BCD-七段显示译码器 7448 来实现，甲、乙各用一片； （4）接球电路分别用可复位开关来实现，当要求
3、击球位置的二极管点亮的时 刻，合上开关，驱动控制电路与计分电路实现相应的功能，然后开关复位为打开状 态。 2、实现方法的系统方框图 电路分解为四个部分电路，其系统方框图如下图一所示： 第 2 页 共 10 页 3、系统中的输入输出变量以及控制信号 系统中的输入变量即为击球信号及开始信号； 输出为计分信号。 由击球信号控 制控制电路，控制电路再控制计分电路机显示电路。 三、课程设计内容 1、部分电路的设计及仿真 （1）显示电路 用 Multisim 2001 软件进行电路图形的绘制及仿真 a、 基本电路图如下图二所示： 显示电路 控制电路 甲击球开关电路 乙击球开关电路 甲计分电路 乙计分电路
4、图一 系统方框图 第 3 页 共 10 页 b、仿真过程： （1）先将 74LS190 的加减控制端 U/D 接低电平，此时芯片处于加计数器的 工作状态，可以观察到 LED 指示灯由 L1 开始，由左至右以所设置的时钟的频率 依次点亮，其仿真结果如下图三所示： 图二 显示电路 第 4 页 共 10 页 （2）将加减控制端 U/D 接高电平，此时芯片处于减法计数器的工作状态， 可以观察到 LED 指示灯由 D8 开始，由右至左以所设置的时钟的频率依次点亮， 其仿真结果如下图四所示： （2）控制电路与开关电路 a、控制电路的电路图如图五所示： 图四 U/D 为高电平时 LED 灯显示 情况 图三U/D为低电平时LED 灯 第 5 页 共 10 页 b、仿真过程： 如电路图五所示，控制电路的主要功能是控制显示电路中的加减控制端 U/D，即当击球开关按下时，电路的输出应该是高低电平，现以 LED 灯的亮灭 模拟高低电平： 第一次，即乙按下开关时，X1 发光，即控制电路输出高电平，仿真结果如图 六。 第二次，即甲按下开关时，X1 不发光，即控制电路输出低电平，仿真结果如 图七
