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數(shù)電設(shè)計(jì)乒乓球游戲機(jī).doc

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數(shù)電設(shè)計(jì)乒乓球游戲機(jī).doc

數(shù)字電路 綜合設(shè)計(jì)-乒乓球游戲機(jī)目錄1、 設(shè)計(jì)題目與要求 P22、 設(shè)計(jì)過(guò)程 P23、 設(shè)計(jì)圖示 P6四、設(shè)計(jì)心得與改進(jìn)方案 P9一、設(shè)計(jì)題目與要求1用8個(gè)發(fā)光二極管表示球;用兩個(gè)按鈕分別表示甲乙兩個(gè)球員的球拍;2一方發(fā)球后,球以固定速度向另一方運(yùn)動(dòng)(發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮),當(dāng)球達(dá)到最后一個(gè)發(fā)光二極管時(shí),對(duì)方擊球(按下按鈕)球?qū)⑾蛳喾捶较蜻\(yùn)動(dòng),在其他時(shí)候擊球視為犯規(guī),給對(duì)方加1分;都犯規(guī),各自加1分;3甲、乙各有一數(shù)碼管計(jì)分; 4裁判有一個(gè)按鈕,是系統(tǒng)初始化,每次得分后, 按下一次。考慮到制板的限制等情況,講題目的要求一簡(jiǎn)化只用一個(gè)按鈕,用要下的不同順序表示兩個(gè)球拍,則連帶的要求二的“都犯規(guī),各自加1分”不能實(shí)現(xiàn)。其他重要主體功能不變。二、設(shè)計(jì)過(guò)程1、 計(jì)分模塊對(duì)于本模塊,采用兩個(gè)74161計(jì)數(shù)器,74161計(jì)數(shù)后通過(guò)譯碼器4511再通過(guò)共陰極數(shù)碼管5161AS進(jìn)行顯示,當(dāng)雙方在左右端的燈按下按鈕時(shí),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員正常擊球,不予以計(jì)分。當(dāng)在中途擊球時(shí),則給相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)員記一分,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員失誤。對(duì)于本模塊功能的實(shí)現(xiàn),采用的方法是控制74161的使能端,當(dāng)球達(dá)到最后一個(gè)發(fā)光二極管時(shí)顯示模塊擊球,通過(guò)一個(gè)非門使其不工作,則此時(shí)按下按鈕不計(jì)分。燈在其他位置時(shí)74161計(jì)數(shù)器工作,則能按下按鈕計(jì)分。此模塊的原理圖示如下:2、 復(fù)位模塊對(duì)于裁判端的復(fù)位功能,采用一個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)74161清零端進(jìn)行控制即可實(shí)現(xiàn)。如題目要求,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員得分后即可按下此按鈕。同時(shí),在系統(tǒng)初次上電時(shí),也需要按下此按鈕進(jìn)行初始化。該功能原理圖示如下:3、 乒乓球速度模塊對(duì)于乒乓球的運(yùn)行速度控制,采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器完成。通過(guò)多諧振蕩器的計(jì)算公式:即可選取適當(dāng)?shù)碾娮桦娙菀酝瓿纱斯δ堋T撓到y(tǒng)的原理圖示如下:4、 乒乓球顯示模塊在本次設(shè)計(jì)中,按題目要求,采用8個(gè)發(fā)光二極管表示球。8個(gè)二極管陰極共連后接地,正極分別接到兩個(gè)74194的輸出端。乒乓球的來(lái)回移動(dòng)通過(guò)jk觸發(fā)器控制74194的S0、S1端口,當(dāng)按鈕按下時(shí)即進(jìn)行左移右移的切換;此模塊原理圖如下:三、設(shè)計(jì)圖示1、總體原理圖2、PCB圖3、Multisim軟件仿真圖4、硬件圖四、設(shè)計(jì)心得與改進(jìn)方案1.本次設(shè)計(jì)應(yīng)用了multisim 和altium designer這兩個(gè)軟件,multisim用于仿真,ad軟件用于繪制PCB板。本次設(shè)計(jì)總體來(lái)說(shuō)的簡(jiǎn)單的,但讓我們學(xué)的最多的是電子設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用和設(shè)計(jì)制版的流程。比如在實(shí)際用熱轉(zhuǎn)印法制作PCB板就有許多需要注意的地方,加熱溫度與次數(shù),腐蝕電路板等方面都值得我們?nèi)バ⌒淖⒁狻W钪匾氖?,板子制作出?lái)后的調(diào)試。電路軟件仿真已經(jīng)沒(méi)有什么問(wèn)題,但實(shí)際做出來(lái)后卻問(wèn)題不斷。在調(diào)試電路板的那幾天是最難熬的,問(wèn)題解決一個(gè)又有一個(gè)冒出來(lái)。這次設(shè)計(jì)也讓我明白調(diào)試時(shí)的思路清晰是很重要的,煩躁解決不了問(wèn)題。當(dāng)所有問(wèn)題一一解決后,出來(lái)的就是和仿真一樣的效果,這是很令人欣慰的。2.改進(jìn)方案(1)此次設(shè)計(jì)中555構(gòu)成的多諧振蕩器采用的電阻阻值是一定的,實(shí)際改進(jìn)時(shí)可采用電位器調(diào)節(jié)接入電路阻值的大小,屆時(shí)可調(diào)節(jié)乒乓球的運(yùn)行速度。(2)在PCB版的布局布線中可進(jìn)行優(yōu)化,使其更美觀些跳線更少些。

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