乒乓球比賽模擬機(jī)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 07:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是獨(dú)立完成一個(gè)乒乓球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)，采用EWB電路仿真設(shè)計(jì)軟件完成乒乓球比賽游戲機(jī)電路的設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試，在微機(jī)上仿真實(shí)現(xiàn)乒乓球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)讓我們了解和熟悉了乒乓球游戲機(jī)的原理和Multisim仿真設(shè)計(jì)軟件的操作，也讓我們加深了解了對(duì)雙向移位寄存器、雙D觸發(fā)器及、加法器及邏輯門電路的一些實(shí)際用途，并將理論與實(shí)踐相結(jié)合。 課題的內(nèi)容和要求獨(dú)立完成一個(gè)乒乓球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)，采用EWB電路仿真設(shè)計(jì)軟件完成乒乓球比賽游戲機(jī)電路的設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試，在微機(jī)上仿真實(shí)現(xiàn)乒乓球比賽游戲機(jī)的設(shè)計(jì)。時(shí)鐘電路甲方記分顯示乙方記分顯示發(fā)球次數(shù)顯示 音 響 電 路甲方乙方裁判發(fā) 光 二 極 管 排 組控制電路雙 向 移 位 寄 存 器乒乓球比賽模擬機(jī)框圖課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)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(jī)是用發(fā)光二極管（LED）模擬乒乓球運(yùn)動(dòng)軌跡的電子游戲機(jī)。 設(shè)計(jì)要求：基本部分(1) 至少用8個(gè)LED排成直線，以中點(diǎn)為界，兩邊各代表參賽雙方的位置，其中一個(gè)點(diǎn)亮的LED（乒乓球）依次從左到右，或從由到左移動(dòng)，“球”的移動(dòng)速度能由時(shí)鐘電路調(diào)節(jié)。(2) 當(dāng)球（被點(diǎn)亮的那只LED）移動(dòng)到某方的最后一位時(shí)，參賽者應(yīng)該果斷按下自己的按扭使“球”轉(zhuǎn)向，即表示啟動(dòng)球拍擊中，若行動(dòng)遲緩或超前，表示未擊中或違規(guī)，則對(duì)方得一分。(3) 設(shè)計(jì)自動(dòng)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(選做)(1) 甲乙雙方各設(shè)一個(gè)發(fā)光二極管表示擁有發(fā)球權(quán)，每得5分自動(dòng)交換發(fā)球權(quán)，擁有發(fā)球權(quán)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(dòng)響鈴3秒，此期間發(fā)球無效，等鈴聲停止后方可比賽。課題任務(wù)要求畫出總體設(shè)計(jì)框圖，以說明乒乓球比賽游戲機(jī)由哪些相對(duì)獨(dú)立的功能模塊組成，標(biāo)出各個(gè)模塊之間互相聯(lián)系，時(shí)鐘信號(hào)傳輸路徑、方向和頻率變化。并以文字對(duì)原理作輔助說明。設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊的電路圖，加上原理說明。選擇合適的元器件，在EWB上連接驗(yàn)證、仿真、調(diào)試各個(gè)功能模塊的電路。在連接驗(yàn)證時(shí)設(shè)計(jì)、選擇合適的輸入信號(hào)和輸出方式，在充分電路正確性同時(shí)，輸入信號(hào)和輸出方式要便于電路的仿真、調(diào)試和故障排除。在驗(yàn)證各個(gè)功能模塊基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)電路的元器件和連接，進(jìn)行合理布局，進(jìn)行整個(gè)數(shù)字鐘電路的連接驗(yàn)證、仿真、調(diào)試。 自行接線驗(yàn)證、仿真、調(diào)試，并能檢查和發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)原理、現(xiàn)象和仿真結(jié)果分析問題所在，加以解決。學(xué)生要解決的問題包括元器件選擇、連接和整體設(shè)計(jì)引起的問題。 方案選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，可以分為三個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)： 1. 球臺(tái)電路：球跡移動(dòng)電路可采用雙向移位寄存器方法實(shí)現(xiàn)，由發(fā)光二極管作光點(diǎn)模擬乒乓球移動(dòng)的軌跡。2. 驅(qū)動(dòng)控制電路：由雙D觸發(fā)器及邏輯門電路構(gòu)成，通過此電路來控制并且實(shí)現(xiàn)球臺(tái)燈的左右移位即實(shí)現(xiàn)乒乓球的運(yùn)動(dòng)。3. 計(jì)分電路：使用十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器、邏輯門和集成的4管腳的數(shù)碼管來組成計(jì)分電路。通過多次設(shè)計(jì)、畫圖及仿真實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)方案電路最簡(jiǎn)潔，原理簡(jiǎn)單易懂，操作也很方便，且實(shí)用性較強(qiáng)。故采用此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。2電路組成和工作原理（1）分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖如下時(shí)鐘信號(hào)源發(fā)光二極管球臺(tái)驅(qū)動(dòng)電路控制電路LED數(shù)碼管1顯示譯碼器1計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)器1顯示譯碼器2LED數(shù)碼管2按鍵電路圖1乒乓球比賽游戲機(jī)的原理框圖，該電路主要由時(shí)鐘信號(hào)源、按鍵電路、球臺(tái)驅(qū)動(dòng)電路，控制電路，計(jì)數(shù)器，顯示譯碼器和LED數(shù)碼管等組成。途中標(biāo)出的各種信號(hào)的含義分別為：CP表示球臺(tái)驅(qū)動(dòng)電路和計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)；S表示燈（乒乓球）移動(dòng)的信號(hào)；L表示發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由L1~L8組成；CNT表示計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，由CNT1,CNT2組成；KA,KB表示開關(guān)控制的外輸入發(fā)球、擊球信號(hào)。（2）總體思路描述如下：，其中第一個(gè)74LS194的DL輸出端QD接第二個(gè)的右移串行輸入端SR，這樣當(dāng)乒乓球往右準(zhǔn)備移出第一個(gè)寄存器的時(shí)候就會(huì)在時(shí)鐘脈沖的作用下被移入第二個(gè)寄存器。同樣道理，第二個(gè)74LS194的AR輸出端接第一個(gè)的左移串行輸入端。、邏輯門電路和集成的4管腳的數(shù)碼管組成計(jì)分電路3單元電路的設(shè)計(jì) 球臺(tái)電路的設(shè)計(jì).球臺(tái)電路如下圖2設(shè)計(jì)所示：圖2球臺(tái)電路上圖中，兩片4位74LS194雙向移位寄存器接成8位雙向移位寄存器。74LS194功能表如表1所示：表
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