《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告紅綠燈控制器

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告題目：1、紅綠燈控制器2、汽車尾燈控制器設(shè)計(jì)日期：2011年5月21日目錄一 設(shè)計(jì)任務(wù)書二設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述三各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明四調(diào)試過程及結(jié)果分析五附錄（包括：整機(jī)邏輯電路圖和元器件清單）六設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)七、對本次課程設(shè)計(jì)的意見及建議紅綠燈控制器一、設(shè)計(jì)任務(wù)書1、題目：紅綠燈控制器2、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)紅綠燈控制器設(shè)計(jì)應(yīng)具有以下功能基本設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)紅綠燈控制器控制器設(shè)計(jì)應(yīng)具有以下功能（1）東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮。.（2）東西方向黃燈亮，南北方向紅燈亮。 （3）東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮。 (4 ) 東西方向紅燈亮，南北方向黃燈

2、亮。要求有時(shí)間顯示（順數(shù)、逆數(shù)皆可），時(shí)間自定。（大于15秒以上），可添加其他功能。3、給定條件只能采用實(shí)驗(yàn)室提供的中小規(guī)模電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。(不一定是實(shí)驗(yàn)用過的)十字路口交通示意圖二、設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述該電路主要由以下五部分組成：1、狀態(tài)控制器2、狀態(tài)譯碼器3、減法計(jì)數(shù)器4、秒脈沖發(fā)生器55、預(yù)置數(shù)電路信號燈顯示電路整機(jī)概述： 該電路旨在模擬交通燈基本工作原理。在預(yù)置數(shù)電路信號燈顯示電路中設(shè)定東西方向綠燈（38秒）、黃燈（10秒）、紅燈（28秒），電路按照設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)工作。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖： 脈沖發(fā)生器減法計(jì)數(shù)器數(shù)碼管顯示狀態(tài)控制器狀態(tài)譯碼器信號燈顯示三各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明1狀態(tài)控制器（

3、1） 交通燈工作流程如圖2所示主道綠燈亮，支道紅燈亮主道黃燈亮，支道紅燈亮主道紅燈亮，支道綠燈亮38秒末10秒末0秒末（2） 狀態(tài)控制器信號燈四種不同的狀態(tài)分別用s0（主道綠燈亮，支道紅燈亮）、s1（主道黃燈亮，支道紅燈亮）、s2（主道紅燈亮，支道綠燈亮）、s3（主道紅燈亮，支道黃燈亮）表示，其狀態(tài)編碼及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖3所示。s0=00s1=01s2=10s3=11所以狀態(tài)控制器電路如圖所示：2、狀態(tài)譯碼器設(shè)計(jì)主、支道上紅、綠、黃（用藍(lán)燈表示）信號燈的狀態(tài)主要取決狀態(tài)控制器的輸出狀態(tài)。他們之間的關(guān)系見真值表如表2所示。對于信號燈的狀態(tài)，“1”表示燈亮，“0”表示燈滅。 表2 信號燈信號真值表狀態(tài)控

4、制器輸出主道信號燈支道信號燈q2q1r（紅）y(黃)g(綠)r（紅）y(黃)g(綠)00110101001101001000110000010010根據(jù)真值表，可求出各信號燈的邏輯函數(shù)表達(dá)式為： 所以有交通燈的顯示電路如圖5所示：3. 減法計(jì)數(shù)器本電路采用兩片同步十進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器74ls190，用串行進(jìn)位方式構(gòu)成一個(gè)百進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，再采用預(yù)置數(shù)的方法，構(gòu)成三十八進(jìn)制的減法計(jì)數(shù)器。如下圖所示：4、秒脈沖發(fā)生器直接采用ewb中的時(shí)鐘源5、數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管的輸入端從左到右依次接入計(jì)數(shù)器的輸出端的高位到低位四調(diào)試過程及結(jié)果分析 調(diào)試過程由ewb電路仿真軟件實(shí)現(xiàn)。 首先總體規(guī)劃電路模塊，然后分

5、模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真測試，最后將各模塊之間聯(lián)系為一體，即可形成整個(gè)電路系統(tǒng)。整機(jī)調(diào)試步驟如下：1、 啟動(dòng)仿真；2、 在減法計(jì)數(shù)器電路中設(shè)定紅燈、黃燈、綠燈時(shí)間；3、 進(jìn)行仿真，電路按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作。五、附錄1、元器件清單74ls190芯片2片；74ls163芯片1片；數(shù)碼管2個(gè)：彩色指示燈6個(gè)；與門、非門、與非門、或門若干個(gè)。2、整機(jī)電路圖汽車尾燈控制器設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書1、題目 汽車尾燈控制器設(shè)計(jì) 要求在實(shí)驗(yàn)箱上獨(dú)立做出具體電路2、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能汽車尾燈兩側(cè)各有3個(gè)指示燈汽車運(yùn)行時(shí)具有如下模式：1）汽車正向行使時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈全部處于熄滅狀態(tài)。2）汽車右轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，右

6、側(cè)的3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮，3）汽車左轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，左側(cè)的3個(gè)指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮4）汽車臨時(shí)剎車時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈同時(shí)處于閃爍狀態(tài)。3、給定條件.只能采用實(shí)驗(yàn)室提供的中小規(guī)模電路進(jìn)行設(shè)計(jì)；為了區(qū)分4種不同的顯示模式，設(shè)置2個(gè)狀態(tài)控制變量，k1、k0。 汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系控制變量k1 k0汽車運(yùn)行狀態(tài)左側(cè)的3個(gè)指示燈d1 d2 d3右側(cè)的3個(gè)指示燈d1 d2 d30 0正向行駛熄滅狀態(tài)熄滅狀態(tài)0 1右轉(zhuǎn)彎行駛熄滅狀態(tài)按d1、 d2、 d3順序循環(huán)點(diǎn)亮1 0左轉(zhuǎn)彎行駛按d3、 d2、 d1順序循環(huán)點(diǎn)亮熄滅狀態(tài)1 1臨時(shí)剎車左右兩側(cè)的指示燈在時(shí)鐘脈沖cp作用下同時(shí)閃爍譯碼與

7、顯示驅(qū)動(dòng)電路模式控制電路尾燈狀態(tài)顯示顯示驅(qū)動(dòng)電路k1譯碼電路n進(jìn)制計(jì)數(shù)器k0 汽車尾燈控制器的結(jié)構(gòu)框圖二、 設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述1、該電路主要由以下5部分組成開關(guān)k1、k0，四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，3-8線譯碼器，驅(qū)動(dòng)電路，尾燈狀態(tài)顯示2、整機(jī)概述該電路模型旨在模擬汽車尾燈工作原理。當(dāng)不操作時(shí)，所有燈處于熄滅狀態(tài)；當(dāng)按下k1開關(guān)時(shí)，左側(cè)的4個(gè)指示燈按從右到左的循序循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)按下k0開關(guān)時(shí)，右側(cè)的4個(gè)指示燈按從左到右的順序循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)k1、k0開關(guān)同時(shí)按下時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈同時(shí)處于閃爍狀態(tài)。3、設(shè)計(jì)框圖如下圖所示：四進(jìn)制計(jì)數(shù)器3-8線譯碼器驅(qū)動(dòng)電路尾燈狀態(tài)顯示k1k0三、 各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明

8、1、四進(jìn)制計(jì)數(shù)器由74ls160通過取qb、qa輸出端作為74ls138的b、a輸入端構(gòu)成。如下圖所示： 2、尾燈狀態(tài)顯示尾燈顯示電路如下圖所示：3、選擇不同工作方式的開關(guān)控制的部分電路如下圖： （1）汽車正向行駛時(shí)，全部的燈處于熄滅狀態(tài)。此時(shí)k1= k0=0，譯碼器74ls138的g1輸入端為低電平，譯碼器禁止工作。（2）汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊的指示燈由右到左循環(huán)點(diǎn)亮，右邊的燈全部熄滅。此時(shí)k1=1，k0=0，譯碼器74ls138的g1輸入端為高電平，譯碼器正常工作。（3）汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右邊的指示燈由左到右循環(huán)點(diǎn)亮，左邊的燈全部熄滅。此時(shí)k1= 0，k0=1，譯碼器74ls138的g1輸入端為高

9、電平，譯碼器正常工作。（4）汽車剎車時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈同時(shí)處于閃爍狀態(tài)。此時(shí)k1= k0=1，譯碼器74ls138的g1輸入端為低電平，譯碼器禁止工作。四、調(diào)試過程及結(jié)果分析 仿真過程由ewb電路仿真軟件實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)不操作時(shí)，所有燈全部處于熄滅狀態(tài)； 當(dāng)按下k1時(shí)，左側(cè)的4個(gè)指示燈按從右到左的順序循環(huán)點(diǎn)亮； 當(dāng)按下k0時(shí)，右側(cè)的4個(gè)指示燈按從左到右的循序循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)同時(shí)按下k1和k0時(shí)，左右兩側(cè)的指示燈同時(shí)處于閃爍狀態(tài)。五、附錄1、元器件清單74ls160芯片1片；74ls138芯片1片；雙擲開關(guān)2個(gè)；彩色指示燈8個(gè)；與門，或門，非門，異或門若干個(gè)。2、整機(jī)電路圖設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)通過本

10、次課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)識到，要將所學(xué)知識活學(xué)活用。在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，會(huì)遇到很多預(yù)想不到的問題，這時(shí)我們就要盡量想辦法解決。比如在ewb軟件中連接電路時(shí)不時(shí)很好連接，這時(shí)我們就需要通過多練習(xí)來尋找一些布線的技巧了；還有就是在真正做板時(shí)，其中的與門、非門等都需要用芯片等代替，這時(shí)我們就要查清楚那些芯片的管腳圖，千萬不要連錯(cuò)線；在真正做板時(shí)，除了考驗(yàn)我們的焊接技術(shù)外，我覺得最主要的還是鍛煉我們的實(shí)際布線能力，我們不應(yīng)該只是單純的把板做出來，還要考慮板的美觀程度，盡量使板既美觀又實(shí)用。這次課程設(shè)計(jì)讓我對數(shù)字電子技術(shù)有了更深的理解，并提高了自己的動(dòng)手能力。在今后的學(xué)習(xí)中，我們一定要多動(dòng)手，通過實(shí)踐來鞏固理論知識。對本次課程設(shè)計(jì)的意見及建議學(xué)習(xí)知識的最主要目的是運(yùn)用到實(shí)踐去，我建議老師能多給我們鍛煉的機(jī)會(huì)，但是老師的要求可以適當(dāng)放寬些，讓學(xué)生有更多自由發(fā)揮