數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告—交通燈控制器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　--交通燈控制器的設(shè)計(jì)</p><p>　　院系： </p><p>　　姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　完成日期：2011年6月7日</p><p><b>　　數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　--交通燈控制器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1．熟悉集成電路的引腳安排</p>

3、<p>　　2.掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。</p><p>　　3.了解數(shù)字交通燈控制電路的組成及工作原理</p><p>　　4.學(xué)會(huì)用仿真軟件對設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行仿真。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求及原理：</b></p><p>　　要求：設(shè)計(jì)一個(gè)主要街道和次要街道十字路口的交通燈控制器。主

4、要街道綠燈亮6s，黃燈亮2s；次要街道綠燈亮3s，黃燈亮1 s。依次循環(huán)。當(dāng)主要街道亮綠燈和黃燈時(shí)，次要街道亮紅燈(8s)，當(dāng)次要街道亮綠燈和黃燈時(shí)，主要街道亮紅燈(4 s)。用MG，MY，MR，CG，CY，CR分別表示主要街道的綠燈、黃燈、紅燈，次要街道的綠燈、黃燈、紅燈。</p><p>　　原理：根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，各燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換的周期為12s，因此可設(shè)計(jì)一個(gè)12進(jìn)制的加計(jì)數(shù)器，來控制秒數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到1011

5、時(shí)，通過反饋置數(shù)法，將計(jì)數(shù)器清零，從而達(dá)到循環(huán)效果。列出每秒各燈亮的情況的真值表，通過真值表得到相應(yīng)的邏輯圖，便可實(shí)現(xiàn)對交通燈的控制。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟：</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出交通燈控制器的真值表如下：</p><p>　　交通燈控制器真值表：</p><p>　　從元器件庫中

6、拖出邏輯轉(zhuǎn)換儀，根據(jù)交通燈控制器的真值表，獲得MG的最簡邏輯表達(dá)式。同理，求出MY，MR，CG，CY，CR的最簡邏輯表達(dá)式如下：</p><p>　　利用邏輯轉(zhuǎn)換儀將MG,MY,MR,CG,CY,CR由最簡式轉(zhuǎn)換成下圖所示邏輯圖：</p><p>　　4、將MG,MY,MR,CG,CY,CR邏輯圖進(jìn)行元件封裝，得到下圖所示封裝元件，并將各元件按下圖方式連接。</p><

7、p><b>　　(圖一)</b></p><p>　　5、將連接好的電路再進(jìn)行整體封裝，得到下圖2所示的元件:</p><p><b>　　(圖二)</b></p><p>　　6、將74LS163和上面生成的元件進(jìn)行下圖所示連接，便得到了一個(gè)完整的交通燈控制電路。其中，~LOAD是置數(shù)端。CLK接一秒方波。邏輯分析

8、儀時(shí)時(shí)分析交通燈輸出狀態(tài)。</p><p><b>　　仿真結(jié)果分析：</b></p><p>　　時(shí)鐘頻率設(shè)置為1Hz時(shí)，邏輯分析儀顯示各點(diǎn)波形如下：</p><p>　　本次試驗(yàn)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求：與仿真校對時(shí)間相比，主要街道綠燈亮6s，黃燈亮2s，紅燈4s；次要街道綠燈亮3s，黃燈亮1 s，紅燈8s，依次循環(huán)。但是，實(shí)驗(yàn)中還存在一點(diǎn)瑕疵，當(dāng)

9、主要街道MG燈亮?xí)r，次要街道亮燈由CR轉(zhuǎn)換到CG時(shí)CY燈有短暫的閃亮，分析其原因，應(yīng)該是仿真過程中，電路的某一部分有延時(shí)，引起了計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的瞬間非法脈沖，或者計(jì)數(shù)器本身計(jì)數(shù)跳變時(shí)存在中間態(tài)，而導(dǎo)致的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　①《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬部分） 康華光主編 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室</p>&l

10、t;p>　　②《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（數(shù)字部分） 康華光主編 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室</p><p>　?、邸峨娮蛹夹g(shù)試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 畢滿清主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得：</b></p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)可謂是歷經(jīng)波折，面對著多選的題目，不知道該選哪個(gè)好，起初試圖性的做了搶答器的設(shè)計(jì)，但由于對涉

11、及到的大多芯片功能及引腳作用不甚了解，對數(shù)電的知識(shí)也忘了很多，只進(jìn)行了一小步就沒辦法再繼續(xù)下去了，只好轉(zhuǎn)而進(jìn)行交通燈控制器的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)交通燈控制器的過程中，也碰到了很多問題，不斷的查錯(cuò)，不斷的修改甚至重新畫電路圖，不斷的查閱相關(guān)資料，來解心中的疑惑，最終，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，使我明白了做事應(yīng)該要有毅力，要敢于面對各種難題。加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力,雖說過程有點(diǎn)艱辛，但