乒乓球模擬機的設計課程設計(編輯修改稿)
2025-07-11 12:36 本頁面
【文章內容簡介】 向 移 位 寄 存 器 圖 11乒乓球比 賽模擬機框圖 1 緒論 選題背景 課題目的及意義 本次課程設計的內容是獨立完成一個乒乓球比賽模擬機的設計，采用 EWB電路仿真設計軟件完成乒乓球比賽模擬機電路的設計及仿真調試，在微機上仿真實現(xiàn)乒乓球比賽模擬機的設計。通過這次課程設計讓我們了解和熟悉了乒乓球模擬機的原理， Multisim 仿真設計軟件的操作以及電子電路的設計，也讓我們加深了解了對雙向移位寄存器、 555 觸發(fā)器及、加法器及邏輯門電路的一些實際用途，并將理論與實踐相結合。 課題的內容和要求 獨立完成一個乒乓球比賽模擬機的設計，采用 EWB電路仿真設計軟件完成乒乓球比賽模擬機電路的設計及仿真調試，在微機上仿真實現(xiàn)乒乓球比賽模擬機的設計。 課程設計具體內容如下：乒乓球比賽是由甲乙雙方參賽，加上裁判的三人游戲（也可以不用裁判），乒乓球比賽模擬機是用發(fā)光二極管（ LED）模擬乒乓球運動軌跡的電子模擬機。乒乓球比賽模擬機框圖如圖 11 所示。 設計要求 ： 基本部分 (1) 至少用 8 個 LED 排成直線，以中點為界，兩邊各代表參賽雙方的位置，其中一個點亮的 LED（乒乓球）依次從左到右，或從右到左移動，“球”的移動速度能由時鐘電路調節(jié)； 江蘇師范大學科文學院本科生課程設計報告 2 (2) 當球（被點亮的那只 LED）移動到某方的最后一位時，參賽者應該果斷按下自己的按扭使“球”轉向，即表示啟動球拍擊中，若行動遲緩或超前，表示未擊中或違規(guī)，則對方得一分； (3) 設計自動記分電路，甲乙雙方各用一位數(shù)碼管顯示得分，每記滿 9分為一局。 發(fā)揮部分 (1) 甲乙雙方各設一個發(fā)光二極管表示擁有發(fā)球權，每得 5分自 動交換發(fā)球權，擁有發(fā)球權的一方發(fā)球才能有效； (2) 發(fā)球次數(shù)能由一位數(shù)碼管顯示； (3) 一方得分，電路自動響鈴 3 秒，此期間發(fā)球無效，等鈴聲停止后方可比賽。 方案選擇 根據(jù)設計任務，對照乒乓球比賽模擬圖及 11，可以分為三個模塊進行設計： 1. 球臺電路：球跡移動電路可采用雙向移位寄存器方法實現(xiàn)，由發(fā)光二極管作光點模擬乒乓球移動的軌跡； 2. 驅動控制電路：由 555 觸發(fā)器及邏輯門電路構成，通過此電路來控制并且實現(xiàn)球臺燈的左右移位即實現(xiàn)乒乓球的運動； 3. 計分電路：使用十進制的計數(shù)器、邏輯門和集成 的 4 管腳的數(shù)碼管來組成計分電路； 通過多次設計、畫圖及仿真實驗，我們發(fā)現(xiàn)方案電路最簡潔，原理簡單易懂，操作也很方便，且實用性較強。故采用此方案進行設計。 江蘇師范大學科文學院本科生課程設計報告 3 2 設計方案簡述 電路組成和工作原理 分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖如下。 圖 21乒乓球比賽模擬機的原理框圖 如圖 21 所示，該電路主要由時鐘信號源、按鍵電路、球臺驅動電路，控制電路，計數(shù)器，顯示譯碼器和 LED 數(shù)碼管等組成。途中標出的各種信號的含義分別為： CP 表示球臺驅動電路和計數(shù)器的時鐘信號； S表示燈（乒乓球）移動的信號； L 表示發(fā)光二極管驅動信號，由 L1~L8 組成； CNT 表示計數(shù)器的計數(shù)脈沖信號，由 CNT1,CNT2 組成； KA,KB 表示開關控制的外輸入發(fā)球、擊球信號。 74HS138 譯碼器來模擬乒乓球臺； 555 觸發(fā)器、 74LS191 及邏輯門電路構成驅動控制電路； 74LS160、邏輯門電路和集成的 4管腳的數(shù)碼管組成計分電路。 時鐘信號源 發(fā)光二極管 球臺驅動電路 控制電路 LED 數(shù)碼管1 顯示譯碼器1 計數(shù)器 2 計數(shù)器 1 顯示譯碼器2 LED 數(shù)碼管2 按鍵電路 江蘇師范大學科文學院本科生課程設計報告 4 3 詳細設計 球臺電路的設計 球臺電路如下圖 31 電路所示。 圖 31 球臺電路 74HC138 是作用于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時間短的 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ,在高性能存貯器系統(tǒng)中 ,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快速賦能電路用于高速存貯器時 ,譯碼器的延遲時間和存貯器的賦能時間通常小于存貯器的典型存取時間 ,這就是說由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計。 74HC138 按照三位二進制輸入碼和賦能輸入條件 ,從 8 個輸出端中譯出一個低電平輸出。兩個低電平有效的賦能輸入端和一個高電平有效的賦能輸入端減少了擴展所需要的外接門或倒相器 ,擴展成 24 線譯碼器不需外接門 。擴展成 32 線譯碼器 ,只需要接一個外接倒相器。在 解調器 應用中 ,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。
畢業(yè)設計相關推薦
鄂ICP備17016276號-1