课程设计。
科目： 数字电子技术。
组员。班级： 电子101
学号：03、 11、 19 、 27 、 35
时间： 2023年12月29日。
第一课程题目3
第二课程要求3
第三系统设计方案5
第四实验心得体会11
第五参考文献11
一：**题目：
剪刀石头布电子游戏设计电路。
二：课程**要求。
1. ic1和ic2能对100khz振荡信号进行记数。
2. 摁下s1,s2发光二级管a、b、c和a、b、c循环闪亮。
3. 松开控制按钮s1,s2,此时vl1~vl3和vl4~vl6中只有一只发光二级管仍点亮， 而每个发光二级管代表不同的意思红色代表“剪刀”，绿色代表“石头”，黄色代表“布”。
三：设计过程。
该”剪刀，石头，布”电子游戏电路由振荡电路，电源电路，控制电路，和led显示电路四部分组成，总电路图如图(2)所示。
功能描述：振荡电路振荡工作，其振荡频率为100khz.当游戏的甲乙双方同时按下控制按纽s1,s2时，ls290和ls138开始对100khz的振荡信号进行计数，ls138y0端~y3端依次轮流输出高电平，使代表”石头”,”剪刀”,”布”的发光二级管abc和abc不停地循环闪亮，随后甲，乙双方同时松开控制按纽s1和s2,此时a~b和a~b中各有一个发光二级管仍点亮，通过比较两只点亮的发光二级管所表示的文字或图案(“石头”,”剪刀”,”布”),即可分出胜负。
若两只点亮的发光二级管均表示同一中文字或图形，则为和局。
电路图如下：
二、系统设计方案。
该方案电路有振荡电路，电源电路，控制电路和led显示电路组成。
1) 振荡电路：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vi2连在一起接成施密特触发器，然后再将vo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，如下图所示：
图(3)555定时器的内部电路图及引脚图如下，555的真值表如下：
工作原理。接通电源后，vcc通过r1、r2对c充电，uc上升。开始时uc随后，当ucvcc时，复位控制端th>vcc,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)c
t20.7r2c
周期t=t1+t20.7(r1+r2)c+0.7r2c=0.7(r1+r2)c
2) 控制电路：控制电路由控制按钮s1,s2组成。
74ls290是异步二-五-十进制计数器，74ls290由两个独立的二进制和五进制计数器组成。cp0和cp1为下升沿有效的时钟脉冲输入端，二进制计数器对cp0计数，计数输出为q0；五进制计数器对cp1计数，计数输出为q3 q2 q1，其中q3为最高位。r0a和r0b为置0端，s9a和s9b为置9端。
本设计中的ls290是将q0与连接，计数脉冲cp由输入，这样即组成了标准的8421码十进制计数器，因为输出端只连接q0、q1，又与r01、r02通过一个与门相连，当输出为11时，置零，所以输出为循环进行的000110
74ls138 为3 线－8 线译码器，共有 54/74s138和 54/74ls138 两种线路结构型式，其74ls138的工作原理如下：
当一个选通端（g1）为高电平，另两个选通端（/(g2a)和/(g2b)）为低电平时，可将地址端（a、b、c）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
74ls138功能：
利用 g1、/(g2a)和/(g2b)可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时，74ls138还可作数据分配器。
用与非门组成的3线-8线译码器74ls138
71ls138有三个附加的控制端、和。当、时，输出为高电平（s＝1），译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表3.
3.5所示。这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能。
4) led显示电路。
led显示电路由计数分配器集成电路74ls290、ls138,发光二级管abcabc(a和a代表”石头”,b和b代表”剪刀”,c和c代表”布”,二级管m1,m2和m3组成。振荡电路振荡工作，其振荡频率为100khz.当游戏的甲乙双方同时按下控制按纽s1,s2时，ls290和ls138开始对100khz的振荡信号进行计数，其y0端~y3端依次轮流输出高电平，使代表”石头”,”剪刀”,”布”的发光二级管abc和abc不停地循环闪亮，随后甲，乙双方同时松开控制按纽s1和s2,此时abc和abc中各有一个发光二级管仍点亮。
比较电路。甲输出的情况用发光二极管a、b、c、来表示。
乙输出的情况用发光二极管a、b、c、来表示。
a与a发光二极管亮是表示出的是剪刀。
b与b发光二极管亮是表示出的是石头。
c与c发光二极管亮是表示出的是布。
甲输出的情况用发光二极管a、b、c、来表示。
乙输出的情况用发光二极管a、b、c、来表示。
a与a发光二极管亮是表示出的是剪刀。
b与b发光二极管亮是表示出的是石头。
c与c发光二极管亮是表示出的是布。
3元器件清单。
五、实验心得体会：
通过本次的课程设计，不仅对数字电路的理论知识有了更加深刻的了解，还提高了对protel 99电路**软件的运用能力。在本次实验中，使我了解到了数字电路在实际生活中的具体及广泛的应用 ，使我对数字电路的学习星期更加浓厚。我终于明白了学习数字电路不能只停留在理论知识上面，要结合实际操作才能更好的学好数字电路。
才能更好的为社会、为人民做出贡献。在此次的课程设计实验中，我总结了以下点经验：
1）、在画电路图的**过程中使用protel绘图软件，感觉有的地方有些困难，在以后的学习中，要加强电子线路cad方面的知识。
2）、布线时，应该合理安排每个元器件的位置，特别是芯片， 考虑到的每个功能的管脚的位置、使焊接时尽量减少飞线，以便减少麻烦和浪费导线。
3）、焊接电路过程中，电烙铁与电路板有些地方接触时间过长，导致电路板局部有烧黑现象发生，到时造成虚焊。电烙铁焊接元器件时，应尽量减少接触时间，以免造成器件的损害。
4）、焊接完毕后，安装芯片时，要注意芯片引脚与底座正确相对应，以免烧坏芯片。
5）、仔细检查电路后再接通电源。以免造成电路板的损害。以致前功尽弃。
虽然在这次的课程设计中遇到种种问题，但是最终还是解决了。这次的实验虽然不能说是完美的完成，但还是能较好的体现其功能，算是比较顺利的完成本次的课程设计。通过该次实验不仅完成了对理论知识的深化，动手能力的提高，还拓展了许多课外知识。
六． 参考文献。
1)《科教，娱乐应用电路集粹》， 机械工业出版社。
数电课程设计
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