電子設計自選賽參賽作品-基于fpga的乒乓球游戲機-精品(編輯修改稿)
2025-07-24 15:43 本頁面
【文章內容簡介】 器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的限制。其中“+”、“ －”為兩個信號輸入端，“V+”、“V－”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。其管腳圖如圖2所示。.圖2 LM324管腳圖2. 原理分析LM324連接為同向比例運算放大器，原理如圖3所示。圖3 運算放大器LM324電路設計放大倍數AV=(1+Rp1/R1)*Vo，將FPGA輸出的脈寬調制模擬三角波和近似拋物波輸入到運放LM324，然后接入示波器兩個輸入通道，通過改變Rp可實現相應X、Y軸驅動信號的調節(jié)，實現光點運動軌跡的調整。四 程序設計1. 程序設計思路波形形成：首先進行分頻，設置兩組計數變量count，i，n；count2，q1,t分別用于設計三角波和正弦波。三角波：在每一個準周期后變量count清零，此時有以下兩種情況：（1）當n小于255時， i，,n加一，高電平的個數在每一準周期上依次增加，這樣實現了PWM波形的占空比線性增加；（2）當n不小于255時，n清零，同時i的值減一，高電平的個數在每一準周期上依次增加，PWM波形的占空比線性減小。通過變量的組合實現高電平的個數的增加、減少，得到所需的PWM波形。近似拋物波的方法相似，只是通過查表的方式得到。左右擊球：設置標志位，當小球分別處于左右端時，標志位置位。此時判斷是否有按鍵按下，若有相應的鍵按下，則繼續(xù)輸出波形；若無鍵按下，則等待1秒左右，若還是無鍵按下，則指示燈亮并記錄相應的分數。成敗機制：設置一標志位，初值為1，當左右擊球時，判斷按鍵是否按下。若無，則將標志位置零，指示燈亮（指示燈低電平亮）；若有按鍵按下，則不采取操作。積分機制：采用4位共陽數碼管動態(tài)顯示，設計時需要注意掃描頻率。按乒乓球比賽規(guī)則實行11分制，當一方得分為11分時，兩方的得分清零。設計一顯示模塊，在總體設計時直接調用模塊，這樣可使程序簡潔。2. 程序流程圖主程序流程圖見圖4。圖5為三角波PWM流程圖。圖6為拋物波（正弦波的正半周）PWM流程圖。圖7為數碼管記分機制流程圖。圖4 主程序流程圖圖5 三角波PWM流程圖圖6 拋物波PWM流程圖圖7 數碼管記分機制流程圖五 調試方法與測試結果1. 調試設備與工具①通用雙蹤示波器：LM4320D②雙蹤數字示波器：Tektronix TDS1001B－SC③直流穩(wěn)壓電源：XK－1715④信號發(fā)生器：LM1634⑤萬用表：DT9205A⑥其他常用焊接工具。2. 調試方法首先將PWM波形產生程序進行反復調試、編譯、仿真，確認符合設計要求、用信號發(fā)生器、雙蹤示波器調試RC低通濾波器和運算放大電路。上述三個部分調試完畢之后，將FPGA開發(fā)板、低通濾波器、運算放大器LM324正確連接，接通系統(tǒng)電源。用示波器觀察低通濾波器輸出，調節(jié)R、C大小以基本符合X、Y驅動電壓波形的要求。將示波器置于XY工作模式，調節(jié)運算放大器輸出，改變其放大倍數，使示波器光點運動軌跡符
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