电子技术综合实验课程设计-电子拔河游戏机设计.docx

华州之力士学课程设计（综合实验）报告（20122013年度第一学期）名称：电子技术综合实验题目：电子拔河游戏机设计院系：电气与电子工程学院班级：通信1103学号：1111210305学生姓名：指导教师：设计周数：1周成绩：日期：2014年1月2日目录设计任务书一、综合实验的目的与要求1、目的2、要求二、设计框图及电路系统概述1、设计框图2、电路系统概述三、各单元电路的设计方案及原理说明、参数计算1、输入信号电路2、脉冲计数器3、译码器及电子绳4、得分计数器与自锁四、调试过程及结果分析五、设计及调试中的体会六、参考文献华，匕电力大考课程设计（综合实验）报告电子技术综合实验任务书一、目的与要求1 .目的1.1 综合实验是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。1.2 注重培养学生正确的设计思想，掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。1. 3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。2. 4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。2.要求2.1 能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。2. 2根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。2. 3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。2. 4学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。2. 5学会撰写综合实验总结报告。2.6通过综合实验，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。3. 7在综合实验过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。二、主要内容共有8个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其中之一。1 .移位寄存器型彩灯控制器2 .智力竞赛抢答器3 .电子拔河游戏机4 .交通信号灯控制器5 .数字电子钟6 .电子密码锁7 .电子秒表8 .数字电子钟（硬件）三、进度计划序号设计（实验）内容完成时间备注1设计内容讲解、学习资料查找方法半天2发放材料、清点材料、熟悉各种元器件半天3查找资料、设计电路、绘制总体电路草图1天4电路组装并调试或在Multisim上绘制电路图、仿真并调试2天5验收、撰写实验报告1天四、设计（实验）成果要求L学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。2 .预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到设计指标要求。3 .在MUltiSiIn软件平台上学生可直接设计、仿真和实现，直至达到设计要求。五、考核方式4 合以下指标评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。1 .设计方案的正确性与合理性；2 .实验动手能力（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力以及创新精神等）；3 .总结报告；4 .答辩情况（课题的论述和回答问题的情况）；5 .设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。学生姓名：指导教师：年月日一、实验目的和要求1、 实验目的电子拔河游戏机是一种能容纳甲乙双方参赛或甲乙双方加裁判的三人游戏电路。由一排LED发光二极管表示拔河的“电子绳”。由甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点移动，当亮点移到任何一方的终点时，则该方获胜，连续比赛多局以定胜负。2、 实验要求2.1 由裁判下达比赛开始命令后，甲乙双方才能输入信号，否则，由于电路具有自锁功能，使输入信号无效。2.2 “电子绳”至少由17个LED管构成，裁判下达“比赛开始”命令后，位于“电子绳”中点的LED管发亮。甲、乙二人通过按钮开关使发光的LED管向自己一方的终点移动，并阻止其向对方延伸。当点亮的LED管到达某一方的终点时，该方获胜。此时通过自锁功能锁定电路，使输入不再有效，必须由裁判再次发出“比赛开始”命令时方能开始下一次比赛。2.3 某方赢一次，由计分电路自动给该方加分一次，通过多次比赛以定胜负。二、设计框图及原理概述1、 设计框图自锁“甲方得分乙方得分甲方输入信号。乙方输入信号+复位2、 电路原理概述本方案中，甲乙输入信号A、B代表的是拔河的力度的相对大小。则当A=LB=O时，表示甲的力度比乙的力度大；当B=LA=O时，表示乙的力度比甲的力度大；当A=L且B=I时，表示甲的力度与乙的力度一样大；当A=O且B=O时，表示甲、乙均还未开始拔河。当裁判员下达比赛开始命令后，比赛开始，甲、乙中的任意一方输入有效信号后，计数器开始计数。若甲输入有消信号时，进行加计数；若乙输入有效信号时，进行减计数。此时，电子绳的LED开始移动；当甲、乙同时输入有效信号时，电子绳上点亮的LED灯不移动。当一局比赛结束后（电子绳上两个端点的LED亮），而甲、乙的输入信号不再有效（自锁），计分电路此时记录并显示甲、乙总共的比赛成绩。当裁判下达下一局比赛开始的命令后（复位）,比赛才能开始，甲、乙输入信号才有效。三、各单元电路的设计方案1、 输入信号电路甲方输入用开关代替，通过控制RS锁存器中RI、Sl端的高低电平交替，使A端输出发生跳变,以达到单脉冲输出的效果。乙方输入与甲方相同。2、 脉冲计数器VCC计数器电路由两个74LS193级联而成，甲乙方输入信号A、B分别送入第一级的UP和DowN端,当甲输入信号时计数器加计数，当乙输入信号时计数器减计数。开关C实现复位功能。输出Q1Q5接译码器。3、 译码器及电子绳F廛 FBF 爰篝 Ir Is L 一 VCC译码器由三片74LS138级联而成，输入信号为Q1Q5,输出接一个与非门和LED灯，芯片由上到下的输出分别是815,07,2431。LED灯则由上到下接81,0,3124。4、 得分计数器与自锁功能LED绳的两端分别接74LS193的UP端，当绳两端之一亮起时，得分计数器加一。LED绳的两端分别接入由上图的四个与非门组成的电路（两端之一亮起时，输出为低电平）,输出接脉冲计数器的LOAD端，实现自锁的功能。四、调试过程及结果分析调试结果完全正常五、设计及调试时的体会经过四天思考，终于完成电子拔河游戏机的设计。起初在看到题目时并没有多少头绪，幸好模块化的构思方法起了很大作用，分而治之，逐个击破。实验中遇到的问题：1、 在设计自锁功能时，思考了很久，因为不知道从哪个芯片上实现自锁比较合理，最后选择在脉冲计数器上自锁。2、 由于有17盏灯，所以必须有五位二进制数的输出，而在三片74LS138级联的问题,反反复复了好多次，最后查书找到如何两片级联，在此基础上成功进行三片级联。六、参考文献数字电子技术基础李月乔主编七、附录实验电路图