跳到主要内容

AN-CM-234篮球拱廊机器

内容

术语和定义

asm.异步状态机
CMOS.互补混合氧化物半导体
引领发光二极管

参考

对于相关的文件和软件,请访问:

https://www.dialog-seminile.com/configurable-mixed-signal.

下载我们的免费格林帕克设计师软件[1]打开.gp文件[2]并查看所提出的电路设计。使用格林帕克开发工具[3.]在几分钟内将设计冻结到您自己的定制IC中。雷竞技电竞平台对话框半导体提供完整的应用程序笔记库[4.]具有设计示例以及对话框IC中的功能和块的说明。

  1. GreenPak Designer软件,软件下载和用户指南,对话框半导体雷竞技电竞平台
  2. AN-CM-234篮球街机Machine.gp格林帕克设计文件,对话框半导体雷竞技电竞平台
  3. GreenPak开发工具格林帕克开发工具页面,Dialog半导体雷竞技电竞平台
  4. GreenPak应用笔记格林帕克应用笔记网页,对话框半导体雷竞技电竞平台

介绍

在此应用笔记中,一对对话框格林帕克SLG46537用于为简单的篮球街机机器创建电子元件。这些机器将在一定时间内达到篮子。它们通常可以在克鲁克大奶酪或戴夫和巴斯特等拱廊中找到。

篮球街机机器存在于自由玩和付费品种,也可能或可能不会根据得分的篮子数量分配门票。我们将忽略这些额外选择,并专注于机器应该具有的主要元素。

核心硬件

该系统的核心功能是感测所述球通过所述筐去,因此我们需要非常适合于小的距离接近传感器。一个良好的拾取这个工作是GP2Y0A60SZLF模拟距离传感器,其具有低功耗,并已用于与其他格林帕克应用笔记。

我们也将需要一个显示器。明知用途是娱乐,并铭记预算,我们选择了6.5英寸两个7段显示器的大小。这些部件是从SparkFun电子一对夫妇的YSD-1100AR7B-15单位。

该YSD-1100AR7B-15零件需要12 V工作的最低电压,从而直接推动他们与GreenPAK是不是一个好主意。取而代之的是,我们将使用两个CD4026集成电路,其用于驱动7段的LED显示器与电压高达18 V.以驱动显示

我们也需要一个蜂鸣器来发射游戏的声音。幸运的是,一个简单的5 V蜂鸣器足以这种应用,因为大多数都有体积体积。

最后,帮助TTL信号格林帕克驱动CD4026 IC的CMOS输入,我们需要驱动12 V电源的IC。

改变电压电平的优异方法是使用MOSFET和类似于示意图中的拉动电阻器。(包括它的PDF)。

图1:系统图原理图

国家过渡

街机机器应该能够遵守以下常规:

  • 国家0 - 街机上电和得分显示屏显示的最后一场比赛的得分。
  • 状况1 - 启动按钮被按下时,比分显示被清除,并发出蜂鸣声信号的比赛开始。
  • 国家2 - 这是主要的游戏阶段。它应该持续60秒,接收球在篮子里落在篮子里面的信号。
  • 状态3 - 一个响亮的嘟嘟声在持续时尚稳定之前闪烁的嘟嘟声闪烁。
  • 国家0 - 重复。

这个主程序有一个篮球街机机的核心功能专注于个人用途。

主程序

在本节中,我们要规定什么样的过程中每一个阶段的事情。

第0阶段

异步状态机(ASM)处于状态0等待要按下的开始按钮,之后它将移动到阶段1。

阶段1

这start button was pressed and now the system is in stage 1. The system is going to emit a beep 3 times, signaling the start of the game and moving the system into stage 2. Also, it’s going to reset the score shown on the display.

第2阶段

阶段2将被激活为60秒。在这60秒期间,系统的输出将发出CD4026,其中球通过篮子的倍数。

第3阶段

在60秒过后,系统移动到阶段3.响亮的哔声和显示屏的闪烁灯将在发出信号游戏时,我们重置为阶段0。

GreenPak主要常规

本节中的功能在很大程度上依靠格林帕克asm块。它只使用4个州,但它确实使用了ASM的所有8个输出。由于ASM有4个未使用状态,我们可以使用它们来实现其他功能。但是,我们将坚持游戏的基础知识。

图1. ASM

图1显示开始启动按钮的只是按ASM过程。

级中的每一个在分离的格林帕克设计使他们更容易解释。

0期只包括开始按钮,不需要进一步的解释。

级1由CLK分频器,脉冲每512毫秒,这是用于产生3开始发出蜂鸣声的。它有一个计数器,该计数器将计数4个脉冲CLK分频器的,并且一旦其到达第四脉冲,会触发一个信号以预先阶段2。

图2.第1阶段第

此计数器将在其输出上保持高电平,直到重置为止。我们使用其输出来重置自身,并且信号状态0提供重置计数器所需的所有条件,并确保系统的功能进一步迭代游戏。图2.示出了阶段1,加上第3阶段条件来驱动蜂鸣器。

第2阶段有两个不同的组件。首先是跟踪成功的镜头。在硬件级别,GP2Y0A60SZLF接近传感器将检测球,这将根据自身和球之间的距离产生一定电压。这格林帕克不断测量电压,但如果满足两个条件,它只会反应:格林帕克检测大于4 V的电压(使用所示的GP2Y0A60SZLF表选择图3.),并且系统是在第2阶段。

图3. GP2Y0A60SZLF电压/距离曲线

第2阶段的第二组分是跟踪的,其中,玩游戏的60秒。要做到这一点,我们使用一对柜台和LUT创建一个60秒计时器。图4.具有这些过程和非常相似的复位条件,如阶段1所示的那样。

图4.第2阶段部分

第3阶段应该发射一个较长蜂鸣声,闪烁显示五次。要做到这一点,我们需要再次使用CLK分频器。我们将其配置为脉冲每200毫秒计数5个脉冲。随着显示器在游戏过程中始终处于高位,我们使用XOR块,使之闪烁。长音的条件是在可见图2.和阶段3的条件示于被图5.

图5.阶段3节

到目前为止,系统电子部件的预算为47.50美元(加运费)。整体预算将根据建筑材料(木材,钢铁,玻璃纤维等)的材料而变化,但一般而言,电子部件将花费几乎是相同的(除非我们批量生产,肯定会降低制造价格。每单位)。

为了获得更清晰的图片,可以以360.00美元加运费的价格找到具有相似特性但具有2名玩家的设备的设备。在我们的系统上实施第二名球员将额外收费47.50美元。增加50.00美元的街机机器结构将为我们提供145.00美元加运费的价格标签。同样,此制造价格将根据生产规模下降。

这结束本应用笔记的主要目标。但是,如果打算使用这台机器是作为一个以营利为目的的街机机,下面的设计可以帮助与实施。请注意,所有这些解决方案都需要更多的硬件和一个额外的格林帕克

硬币检测

解决方案可以划分为硬件解决方案或者软件解决方案,或者两者的混合。实现硬币检测最简单的方法是使用排序硬件和简单的软件实现。

硬件解决方案是一个很大的差距足以让拒收硬币的下降轨,但小到足以让接受的硬币通过。红外LED发射器和接收器将信号通知硬币已经过去了。

该解决方案是简单的,足以被实现为在主例程的附加阶段,或甚至使用锁存块。

使用闩锁意味着硬币检测器的高值将很高,直到我们使用复位条件重置锁存器,这将是start_button和token_memory的同时高。

售票机

为此,我们将使用第二个GreenPak,并使用我们将创建一个条件的得分输出信号。

首先,我们必须定义两个信号:score_up和ticket_out。

第一个信号会经过一个分频器,所以每两个点的CLK将完成一个周期。

第二个信号将与每个脉冲一起计算一个循环。

我们还有3位上/下的计数器,我们将用于监控我们将要放弃的门票数量。如果玩家在游戏的六十秒钟内得分14分,则这种设计能够赠送最多7个门票。

一旦阶段2结束,只要3位中的任何一个都高,电动机就会接通。一旦通过机票输出信号感测到票证,该计数器将减少。

这种设计的阶段可以观察到图6.图7., 和图8.

图6:上/下功能之间的变化和控制以及驱动CLK的信号
图7:用于计数器的DFF,每个DFF都有必要的LUT,用于其正确操作
图8:是MOTOR_ON高当任何的DFF的是高

只有在UD信号低时才能打开,该信号应将其发出计数器。

该售票机的设计很简单,但非常有用的。由于真值表的目的是要避免溢出,最大停留在7,玩家的得分超过14个投时也是如此。

结论

使用对话框格林帕克SLG46537,我们能够成功地实现自制篮球街机机器,这些机器计算篮子,并在7段LED上显示得分。它还可以将门票分配给用户。谢谢格林帕克及其GreenPak Designer软件,该项目很容易和实惠。