电路设计（17）——乒乓球竞赛计分仪的proteus仿真

news2024/11/27 22:44:35

1.设计要求

设计、制作一台包括有“抛币选边”；“热身定时”；竞赛计分等电路的乒乓球竞赛计分仪，要求在同一块万能板上完成制作。

乒乓球开赛前，裁判员会叫双方有关运动员到身边商定采用抛硬币办法选边（或选先发球）的事宜；接下来是“热身”－－对练五分钟；“热身”结束后正式比赛。

裁判员抛硬币办法可用电子电路模拟代替。设5mm红发光客亮代表硬币正面－－“1元”面，5mm黄发光管亮代表硬币反面－－“菊花”面。只须裁判员手指触及一下触摸电极，红黄发光管立即交替发亮，最后随机性地停在仅红管（或黄管）亮的稳态，接着完成选边（或选发球）工作。此后，双方竞赛队员开始“热身”对练“五分钟”，“热身”结束即开始比赛。

具体要求：

（1）抛币电路。由于平时硬币有两个稳态，即或正面朝上或反面朝上，而当向上抛币再自由落体向下的过程中，正、反面可能交替“亮相”，最后硬币稳定地落在裁判员手掌上时只是一种稳态，电子电路要符合这个逻辑。其要求是当硬币电路得电后，平时只能一只发光管亮（可能红管亮或黄管亮），表示硬币静态时处于一种稳态。当裁判员用食指触及“触摸电极”与手离电极后的数秒钟内，犹如硬币脱手向上抛出再自由落体下落呈一种非稳态即是数秒钟内，红、黄发光管快速交替地发亮，最后稳定地显示一只发光管亮。如果红管亮说明硬币正面朝上，若黄管亮则说明硬币反面朝上。显然这是一种随机态，注意裁判员手指离开“触摸电极”后，红黄管交替发亮过程必须延时数秒钟，以确保公正、公平。

        （2）“热身”定时，警报电路。
        A.用按键开关启动该电路。当选边工作结束后，裁判员立即宣布双方对练“热身”，同时按一下启动按键，电路开始定时。
        B.定时5秒钟。对练“热身”本为5分钟，为节省调试或评审时间，这里以1秒代表1分钟，即当定时到了5秒钟，电路会自动发出“嘀－”一声，表示时间到，“热身”结束。须注意的是警报嘀声清晰且在10米之外能听清，只能“嘀－”一声、约1秒钟，不能断断续续，也不能响时过长，否则变成噪声，视作品不成功。

        （3）计分电路。
        A.数码管能同步复位。
        B.计分有加、减功能。计分信息用按键置入，每按一次键，加（或减）1分。
        C.乒乓球赛采用“11”分制，因规则限制，最高分不会超出“19”分，所以数码管个位能显“0－－9”十个数，而十位只要能显示“0”与“1”即可，当计分至“20”，自动复位显“0”。
        D.单独按“加”键或按“减”键都能使个位数显“0－－9”十个数，在计分时，偶尔（不是常见）发现误显，可用加、减键予以调整、纠正。
        E.触摸电极。该电极用裸线做成蚊香盘螺旋形状。

主要元器件：LM317（调9V），LM7809，NPN三极管9013，NPN三极管9014，CD4017（两片），CD4069（两片），NE555（两片）,CD40110（两片），CD4066，数码管，蜂鸣器，IN4148，继电器，电阻，电容。