数字电路课程设计——多功能数字钟报告

湖北文理学院 数字逻辑课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 报告 课程设计名称：交通灯 专业班级：软件工程1111 学生姓名：李威力 学生学号： 2011193160 指导教师： 杨继青 完成时间： 2012年12月17日 目录 一 设计目的 …………………………………………1 二 设计功能 …………………………………………1 三 设计原理 …………………………………………1 四 各单元 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定兼引脚图 ………………………3 1、 计数电路的设计……………………………4 2、 控制电路的设计……………………………5 3、 显示电路的设计……………………………7 五 总设计电路图 ……………………………………8 六 设计过程中的问题及解决方案 …………………8 七 心得 信息技术培训心得 下载关于七一讲话心得体会关于国企改革心得体会关于使用希沃白板的心得体会国培计划培训心得体会 体会 ………………………………………9 交通灯定时控制系统的设计、制作 摘要 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。交通灯能保证行人过马路的安全,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。 交通灯是采用计数器及555产生脉冲控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。 要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。 一 设计目的 1.巩固和加深课堂所学知识；2通过理论联系实际要求设计合理电路，达到深入理解理论知识与实际之间的差异，3初步掌握模拟与数字逻辑电路系统设计的基本方法。 二．设计功能： 设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本如下： （1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒。 （2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。 （3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 三．设计原理 （1） 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 系统的逻辑功能，得出其框图 交通灯定时控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中： TL ：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则TL=0。 TY ：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。 ST ：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号，由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。 TL TY ST 图1 交通灯控制系统原理框图 （2）画出交通灯控制系统的ASM（算法状态机）图 一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如表1： 表1 控制器状态 信号灯状态 车道运行状态 S0(00) S1(01) S3(11) S2(10) 甲绿，乙红 甲黄，乙红 甲红，乙绿 甲红，乙黄 甲车道通行，乙车道禁止通行 甲车道缓行，乙车道禁止通行 甲车道禁止通行，乙车道通行 甲车道禁止通行，乙车道缓行 控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定： AG=1：甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：甲车道黄灯亮；BY=1：乙车道黄灯亮； AR=1：甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮。 由此得到交通灯的ASM图，如图2所示： 图2交通灯控制系统的ASM图 以上是交通灯设计的思想，以下是各种状态指示灯的转换的表，每种状态的维持时间则用数码显示管显示。 （3）单元电路的设计 ①定时器 定时器由与系统秒脉冲同步的计数器构成，要求计数器在状态转换信号ST作用下，先清零，然后在时钟上升沿作用下，计数器从零开始进行增1计数，向控制器提供模5的定时信号TY和模25的定时信号TL。 ②控制器 控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。控制器的状态转换表，如表2所示： 表2 输 入 输 出 现 态 状态转换条件 次 态 状态转换信号 TL TY ST 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 X 1 X X 0 X 1 0 X 1 X X 0 X 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 根据转换表可得： Q1*=Q1’Q0Ty+Q1Q0+Q1Q0’Ty’ Q0*=Q1’Q0’Tl+Q1’Q0+Q1Q0Tl’ ST=Q1’Q0’Tl+Q1’Q0Ty+Q1Q0Tl+Q1Q0’Ty ③译码器 译码器的主要任务是将控制器的输出Q1、Q0的4种工作状态翻译成甲、乙车道上的6个信号灯的工作状态。控制器的状态编号与信号灯控制信号之间的关系如表3所示。 表3 Q1Q0 AG AY AR BG BY BR 00 01 11 10 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 四、各单元方案的确定： 1、计数电路的设计 用74ls160为计数器，74ls1630为四位的二进制加法计数器。要产生25秒的清零信号TL及5秒的清零信号TY，需将输出分别接成24及4的输出，由控制电路产生并选择清零信号ST。74ls160引脚图如图3所示，计数电路如图4所示。 2、控制电路的设计 用一个双数据选择器74ls153对TL及TY信号进行选择，输出控制清零信号ST；另一个74ls153与一个双D触发器74ls74相接，形成控制亮灯信号Q1、Q0。74ls153、74ls74引脚图如图5、6所示，控制电路如图: 3 显示电路的设计 五．总设计电路图 六 设计过程中的问题及解决方案 1、画好电路图，我用的是multism仿真,便于观察结果与出错原因,其中也出现了不少问题. （1）元件的虚接.有些器件我是直接把其引脚放在线上,所以出现了显示灰色信号,开始一直没有发现,用了很长时间才解决问题 （2）芯片使用时设计错了逻辑.我的74LS48的数据弄错了高低,所以导致一直是0-4跑的现象,也就是说St信号一直为低电平。 七、心得体会 由于课本上所学的东西太多，平时课堂下得学习并不能很好的掌握各元件的功能，所以在此次实习过程中更好的理解和掌握了各元件的功能，对其在电路中的使用认识更多。这次的设计电路我用到了计数器、译码器等，通过自己分析和设计更好地运用了它们，而且还学会了它们更多的功能，发现它们的功能远比书上说的多很多，可以利用不同的接法设计出各种各样不同的电路出来。模电课程设计学到得方法在这里可以继续使用，比如MULTISIM等学习软件，给设计提供了很大的便利。课程设计机会不多，这学期很好，有足够的时间，上学期因为模电课程设计临近期末才给出来，做得很匆忙，觉得不是敷衍老师，而是敷衍自己。虽然自己很努力的做了，但觉得做得不够好，难免有点遗憾。我不是一个很细心的人，所以在焊接的时候，很容易犯错，但是由于我是一个个模块进行检验再接着下一个模块，所以，最后检察问题时，没有那么迷惘。可能在这方面的能力仍然有待进步，所以我花费的时间比别人的多，而且最后出现的问题实在自己无法解决，还找了同学帮忙，但是，我一直一个人坚持到了最后，一直在发现问题，解决问题，到最后，虽然分数不大理想，但是我对自己的态度还是很肯定的。 对于这一次的收获，有自己独立处理这类设计的精神，也有是自己发现问题解决问题的能力有所提升以及对自己细心程度的提升，还有就是也加强了我们思考和解决问题的能力. 定时器 甲车道信号灯 秒脉冲 发生器 译码器 控制器 乙车道信号灯 AR BY ST AG BR 0 1 TY TL 0 1 0 0 1 1 ST TL AR BG ST TY AY BR ST � EMBED \* MERGEFORMAT ��� 3 _1234567891.unknown _1234567893.unknown _1234567898.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown