电子课程设计--剪刀石头布电子游戏

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1、电子课程设计——“剪刀石头布”电子游戏学院：专业、班级：姓名：学号：指导老师：2012年12月目录：第一设计任务及要求....................1第二总体框图...........................1第三选择器件...........................1第四功能模块..........................9第五总体设计电路图.....................12第六课程设计心得体会....................15“剪刀石头布”电子游戏一、设计任

2、务与要求设计一个“剪刀石头布”电子游戏，具体的技术要求如下：1.IC1和IC2能对500Hz振荡信号进行记数。2.开关S1、S2分别代表甲、乙两人，摁下S1,S2灯1、2、3和4、5、6循环闪亮。3.松开控制按钮S1,S2,此时1~3和4~6中只有一盏灯仍点亮,而每盏灯代表不同的意思，蓝色代表“剪刀”，绿色代表“石头”，红色代表“布”。灯7~9只有一盏灯亮，蓝色代表“甲胜”，绿色代表“和”，红色代表“乙胜”。二、总体框图“剪刀石头布”电子游戏电路有振荡电路、控制器、译码电路、显示电路四部分组成。总体框图如图1。图1“

3、剪刀石头布”电子游戏原理图振荡电路：把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号。本设计由555定时器构成多谐振荡器。控制器：将振荡电路输出的信号进行记数。本设计由开关和74LS290组成。译码电路：对控制器的计数进行译码。本设计由74LS138组成。显示电路：对译码结果进行显示。本设计由蓝、绿、红三盏灯及非门、与门和或门组成。三、选择器件1.555定时器555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。本课程设计中利用它构成多谐振荡器，即将Vi1和Vi

4、2连在一起接成施密特触发器，然后再将Vo15经RC积分电路接回输入端就可以了，为了减轻门G4的负载，在电容C的容量较大时不宜直接由G4提供电容的充、放电流。为此，在下图中将TD与R1接成一个反相器，它的输出V`O与VO在高、低电平状态上完全相同。由此接成多谐振荡器，如图2所示。图2多谐振荡器555的真值表如表1。表1定时器555真值表输入输出RDVl1Vl1VOTD状态0xx低导通1>2Vcc/3>Vcc/3低导通1<2Vcc/3>Vcc/3不变不变1<2Vcc/32Vcc/3

5、15555定时器的引脚图及内部电路图如图3和图4。图3555定时器引脚图图4555定时器电路图15工作原理接通电源后，Vcc通过R1、R2对C充电，uc上升。开始时UcVcc,置位控制端>Vcc,定时器复位，Q=0，=1，放电管饱和导通，C通过R2经V放电，Uc下降。当Uc

6、电。如此反复，形成振荡波形如图5所示。图5振荡波形由上图中VC的波形求得电容C的充电时间T1和放电时间T2各为T10.7(R1+R2)C15T20.7R2C周期T=T1+T20.7(R1+R2)C+0.7R2C=0.7(R1+2R2)C2.74LS290计数器74LS290是异步十进制计数器。其逻辑图和外引线排列图如图6所示。它由一个一位二进制计数器和一个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由端CP0输入，输出由端引出，即得二进制计数器；如果计数脉冲由CP1端输入，输出由引出，即是五进制计数器；如果将与CP1相连，计数

7、脉冲由CP0输入，输出由引出，即得8421码十进制计数器。因此，又称此电路为二-五-十进制计数器。下表是74LS290的功能表。由表可以看出，当复位输入R0(1)=R0(2)=1，且置位输入S9(1)·S9(2)=0时，74LS290的输出被直接置零；只要置位输入S9(1)·S9(2)=1，则74LS290的输出将被直接置9，即=1001；只有同时满足R0(1)·R0(2)=0和S9(1)·S9(2)=0时，才能在计数脉冲(下降沿)作用下实现二-五-十进制加法计数。表2是74LS290型计数器的功能表。表274LS2

8、90型计数器的功能表复位输入置位输入时钟输出R0(1)R0(2)S9(1)S9(2)CPQ3Q2Q1Q0110××0000×0××11×1001×0×0↓计数0×0×↓计数0××0↓计数×00×↓计数15图674LS290的逻辑图和外脚线排列图153.74LS138译码器74LS138为3线－8线译码器，共有54/74S138和54/74LS1