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文檔簡介
1、<p> 課 程 設(shè) 計 報 告</p><p> 題 目: 簡易拔河游戲機(jī) </p><p><b> 目 錄</b></p><p> 課程設(shè)計目的 ????????????????????????? 4 </p><p>
2、 設(shè)計任務(wù)與要求???????????????????????? 4 </p><p> 方案設(shè)計????????????????????????5 </p><p> 單元電路設(shè)計與參數(shù)計算 ????????????????9 </p><p> 電路的安裝與調(diào)試???????????? ??????????16 </p
3、><p> 遇到問題的解決方法???????????????????? 17 </p><p> 結(jié)論與心得 ??????????????????????????? 18 </p><p> 題目:簡易拔河游戲機(jī)</p><p><b> 課程設(shè)計目的</b></p>&l
4、t;p> 1)鞏固和加深所學(xué)電子技術(shù)課程的基本知識, 提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力;</p><p> 2)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課題需要選用參考書、查閱手冊、圖表和文獻(xiàn)資料的能力,提高學(xué)生獨(dú)立解決工程實際問題的能力</p><p> 3)通過設(shè)計方案的分析比較、設(shè)計計算、元件選繹及電路安裝調(diào)試等環(huán)節(jié).初步掌握單實用電路的工程設(shè)計方法.</p><p> 4)提高
5、學(xué)生的動手能力.掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法,學(xué)會對簡單實用電路的實驗調(diào)試和對整機(jī)指標(biāo)的測試方法,</p><p> 5)了解與課題有關(guān)的電路以及元器件的工程技術(shù)規(guī)范,能按課程設(shè)計任務(wù)書的要求編寫設(shè)計說明書,能正確反映設(shè)計和實驗成果,能正確繪制電路固等.</p><p><b> 設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p><b>
6、 任務(wù): </b></p><p> 設(shè)計可用于兩人進(jìn)行拔河游戲的電路</p><p><b> 設(shè)計要求:</b></p><p> 用排成一排的七個LED燈表示繩子</p><p> 用兩個按鍵,分別為參賽的兩名選手</p><p> 通過按動按鍵的快慢表示選手拔河力量
7、的大小</p><p> 任何一方得勝后立即封鎖按鍵,同時獲勝方勝利局?jǐn)?shù)記錄值加1,直到復(fù)位按鍵按下后方可繼續(xù)進(jìn)行下一局比賽</p><p> 可預(yù)置N局M勝制;顯示方式:2個一位十進(jìn)制數(shù)顯示。</p><p> 全場比賽結(jié)束后封鎖按鍵,然后LED燈移動閃爍</p><p><b> 三、方案設(shè)計</b><
8、/p><p> 總體設(shè)計思路:要用排成一排的七個LED燈代表繩子,則七個LED燈中要有一個與其他的六個不一樣,用點(diǎn)亮來表示該燈,則LED燈應(yīng)與74LS138三——八譯碼器的輸出相連。</p><p> 繩子移動,即LED燈的移動點(diǎn)亮問題,可以看出三——八譯碼器輸入接的是一個計數(shù)器。</p><p> 雙方拔河時,以按鍵的快慢來使燈的點(diǎn)亮左右移動,可以看出一方的按鍵
9、進(jìn)行加法計數(shù),一方的按鍵進(jìn)行減法計數(shù)。</p><p> 結(jié)束時,LED燈的閃爍,需要一個計數(shù)器接入74LS138的輸入端,計數(shù)器的cp信號有555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器提供。</p><p> 74LS138有兩路輸入信號,因此需要進(jìn)行選擇,所以還需要一個2選1數(shù)據(jù)選擇器來選擇究竟輸出哪一路信號。</p><p><b> 方案一:</b&g
10、t;</p><p> 電路的主體部分,當(dāng)選手按鍵時,其中一個選手的按鍵進(jìn)行加法計數(shù),另一個選手的按鍵進(jìn)行減法計數(shù),七個LED燈分別接的74LS138的、、、、、、。</p><p> 兩個選手控制的計數(shù)器的輸出,與比賽結(jié)束后控制的計數(shù)器的輸出,通過2選1數(shù)據(jù)選擇器74LS157輸出到74LS138的數(shù)據(jù)輸入端口。</p><p> 74LS138的輸出端、通
11、過非門之后分別連到用于控制記錄選手獲勝局?jǐn)?shù)的計數(shù)器74LS161的cp脈沖輸入端口。</p><p> 、再連到選手所控制的計數(shù)器的CT端,當(dāng)一局比賽結(jié)束之后,封鎖計數(shù)器,及封鎖選手按鍵,直到復(fù)位按鍵按下后方可進(jìn)行下一局比賽。</p><p> 進(jìn)行獲勝局?jǐn)?shù)統(tǒng)計的兩個74LS161的輸出分別接到全加器74LS283的輸入端的A組端口、B組端口。</p><p>
12、 74LS283的輸出端接比較器74LS85的其中一組輸入端口,與另一組輸入端口的輸入數(shù)值進(jìn)行比較,當(dāng)兩組端口輸入相等時,當(dāng)他們之和為預(yù)制比賽局?jǐn)?shù)時,封鎖控制端口,同時選擇74LS157的另外一路輸入信號,即LED燈閃爍顯示。</p><p><b> 方案二:</b></p><p> 電路的主體部分,當(dāng)選手按鍵時,他們所控制的計數(shù)器都進(jìn)行加法計數(shù),其中一個計
13、數(shù)值的高三位直接接到74LS283全加器的一組輸入端口的低三位,高位接0,另一個計數(shù)值的高三位求反后接到74LS283全加器的另一組輸入端口的低三位,高位接1,進(jìn)位輸入端口接1。即用一個選手的計數(shù)值家另一個選手的計數(shù)值的補(bǔ)碼。七個LED燈分別接的是74LS138的、、、、、、通過非門之后的輸出。</p><p> 兩個選手控制的計數(shù)器的輸出,與比賽結(jié)束后控制的計數(shù)器的輸出,通過2選1數(shù)據(jù)選擇器74LS157輸出
14、到74LS138的數(shù)據(jù)輸入端口。</p><p> 74LS138的輸出端、通過非門之后分別連到用于控制記錄選手獲勝局?jǐn)?shù)的計數(shù)器74LS161的cp脈沖輸入端口。</p><p> 、再連到選手所控制的計數(shù)器的CT端,當(dāng)一局比賽結(jié)束之后,封鎖計數(shù)器,及封鎖選手按鍵,直到復(fù)位按鍵按下后方可進(jìn)行下一局比賽。</p><p> 進(jìn)行獲勝局?jǐn)?shù)統(tǒng)計的兩個74LS161的
15、輸出分別接到兩個比較強(qiáng)74LS85的輸入端的其中一組端口,當(dāng)有一個選手的獲勝局?jǐn)?shù)與預(yù)置數(shù)相等時就停止比賽,封鎖輸入端口,LED燈閃爍顯示。</p><p> 分析:因為要求即能進(jìn)行加法計數(shù),用能進(jìn)行減法計數(shù)時,需要用到可逆計數(shù)器,考慮到這個電路比較復(fù)雜,同時又因為進(jìn)行N局M勝制的過程中,方案一中的全場比賽結(jié)束的控制電路要求就算其中一名選手已獲勝M(fèi)局還是必須打滿N局,才能結(jié)束比賽。而方案二中在比賽一方獲勝M(fèi)局之后
16、就會結(jié)束所有比賽。</p><p> 經(jīng)過以上分析決定選擇方案二。</p><p> 電路主體部分的結(jié)構(gòu)示意圖:</p><p> 四、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算</p><p><b> 1)電路原理圖</b></p><p><b> 數(shù)據(jù)的比較</b></p
17、><p> 當(dāng)A=2,B=1(相當(dāng)于7),則有A-B= 1,用補(bǔ)碼表示=1</p><p> 當(dāng)A=2,B=2(相當(dāng)于6),則有A-B= 0,用補(bǔ)碼表示=0</p><p> 當(dāng)A=2,B=3(相當(dāng)于5),則有A-B= -1,用補(bǔ)碼表示=7</p><p> 當(dāng)A=1,B=2(相當(dāng)于6),則有A-B= -1,用補(bǔ)碼表示=7</p&g
18、t;<p> 當(dāng)A=2,B=2(相當(dāng)于6),則有A-B= 0,用補(bǔ)碼表示=0</p><p> 當(dāng)A=3,B=2(相當(dāng)于6),則有A-B= 1,用補(bǔ)碼表示=1</p><p> 求取2個數(shù)的差值時,只能使用補(bǔ)碼計算</p><p> 當(dāng)0010-0001=0010+(1111)補(bǔ)碼 =0001</p><p> 當(dāng)00
19、10-0010=0010+(1110)補(bǔ)碼 =0000</p><p> 當(dāng)0010-0011=0010+(1101)補(bǔ)碼 =1111</p><p> 當(dāng)0001-0010=0010+(1110)補(bǔ)碼 =1111</p><p> 當(dāng)0010-0010=0010+(1110)補(bǔ)碼 =0000</p><p> 當(dāng)0011-0010=
20、0010+(1110)補(bǔ)碼 =0001</p><p> 舍去最高位,得到所需結(jié)果,見電路</p><p> 比較、求差值、求補(bǔ)碼、譯碼和顯示電路如下:</p><p> 2)55定時器構(gòu)成的多諧振蕩器</p><p> 3)55構(gòu)成的用于消除抖動的單穩(wěn)觸發(fā)器</p><p><b> 4)路的主體
21、部分</b></p><p> 注意:開關(guān)A和B分別接的是單穩(wěn)觸發(fā)器。</p><p> 5)獲勝局?jǐn)?shù)計數(shù)及結(jié)束控制電路</p><p><b> 6)總體電路圖</b></p><p> 五、電路的安裝與調(diào)試</p><p> 首先領(lǐng)取電路所需的元器件,按照電路圖所示連接電
22、路,我們采取的是分割之后,每個人連一半,連好之后進(jìn)行整體連接。當(dāng)我們連好之后,我們發(fā)現(xiàn)除了很大的問題。比想象中的差了好多。</p><p> 我們線檢查了電源,發(fā)現(xiàn)好多芯片的Vcc和GND都沒有連接,連上之后,雖然好了很多,但是還是不能正常完成功能,接下來我們進(jìn)行電路的分塊檢查。</p><p> 首先檢查數(shù)碼管的顯示問題,當(dāng)給它們對應(yīng)的數(shù)器接上cp脈沖的時候,他們都可以正常顯示。&l
23、t;/p><p> 接下來檢查當(dāng)比賽結(jié)束時,用于封鎖電路的輸出是否正確,經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)顯示不正確,仔細(xì)檢查了它的每個管腳之后,原來是有個銜接差了,改過之后連接正確了。</p><p> 然后就是檢查另一半電路的問題了,經(jīng)過連接cp脈沖的檢查發(fā)現(xiàn)拔河功能能夠正常實現(xiàn)。接下來就是整個電路的對接了,對接也沒有問題。</p><p> 但是在比賽結(jié)束后,LED燈全亮,沒有發(fā)
24、生閃爍。然后,我們就檢查了555多諧振蕩器的輸出,發(fā)現(xiàn)它一直輸出的是高電平。接下來,就是檢查電路的整體功能的實現(xiàn)了,我們發(fā)現(xiàn)在拔河的比賽中,在全場比賽結(jié)束,即一方達(dá)到預(yù)置局?jǐn)?shù)時,因為有時候反饋時間的快慢會讓計數(shù)器記一下數(shù)在鎖定。</p><p> 在后來的調(diào)試中,要么是小燈不按照拔河按鈕經(jīng)行跳動,要么就是不閃爍,電路總體呈現(xiàn)出十分不穩(wěn)定的狀態(tài),多次檢查任然沒有徹底解決問題。經(jīng)過商量,我們都同意重連,每連一個元件
25、檢查一段電路,通過加電容的方法,我們獲得了基本穩(wěn)定的CP信號,小燈能正常工作。當(dāng)我們把兩部分再次組裝上時,問題有很多。什么電路接線不穩(wěn)定啊,數(shù)碼管壞了啊,不過進(jìn)過一天的調(diào)試,把問題都找到啦,最終正常拔河。除了線路有點(diǎn)亂一切都好。</p><p> 六、遇到問題的解決方法</p><p> 在實際實驗的過程中,我們發(fā)現(xiàn)和仿真還是有些區(qū)別的,首先,仿真反應(yīng)時間比較慢,所有在電路的周期控制上
26、需要改變,要適當(dāng)加大一些電阻、電容的值。</p><p> 而且試驗中不像在電腦山仿真那樣的精確,經(jīng)常是已經(jīng)連好的線路圖,就是簡簡單單的碰了幾下就又變得不行了,有事要好久的時間來檢查,在實驗過程中一定要輕拿輕放,做到膽大心細(xì),只有這樣才有可能把實驗做好</p><p><b> 結(jié)論與心得</b></p><p> 在實驗大樓兩周的在設(shè)計
27、過程中,熱情一直很高漲。本來選的是第三個題目,但是一點(diǎn)兒思路也沒有,電路圖遲遲設(shè)計不出來,所以最后換成了第二個拔河比賽。其實做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng),但是在實際操作中經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況,就是心里想老著這樣的接法可以行得通,但實際接上電路,總是實現(xiàn)不了,因此耗費(fèi)在這上面的時間用去很多。我覺得在這次課程設(shè)計過程中,收獲最大的就是了解了很多元件的功能,并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。比如一些芯片的功能,平時看課本
28、,不是太理解。但是通過這次課程設(shè)計使得我認(rèn)識到,理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會服務(wù),從而提高自己的實際動手能力和獨(dú)立思考的能力。認(rèn)識來源于實踐,實踐是認(rèn)識的動力和最終目的,實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在如今單一的理論學(xué)習(xí)中,很少有機(jī)會能有實踐的機(jī)會。還有,童通過這次課程設(shè)計我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了,雖然很累,但當(dāng)我們看到自己所做的成果時
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