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

1、<p>　　《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　總結(jié)報(bào)告</b></p><p>　　題目：1、紅綠燈控制器</p><p>　　2、汽車尾燈控制器設(shè)計(jì)</p><p>　　日期：2011年5月21日</p><p><b>　　目錄</b><

2、;/p><p>　　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</p><p>　　五．附錄（包括：整機(jī)邏輯電路圖和元器件清單）</p><p>　　六．設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)</p><p>　　七、對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的意見及建議</p><p><b>

3、;　　紅綠燈控制器</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　1、題目：紅綠燈控制器</p><p>　　2、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)紅綠燈</p><p>　　控制器設(shè)計(jì)應(yīng)具有以下功能</p><p>　　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

4、有以下功能</p><p>　　（1）東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮。.</p><p>　?。?）東西方向黃燈亮，南北方向紅燈亮。 </p><p>　?。?）東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮。</p><p>　　(4 ) 東西方向紅燈亮，南北方向黃燈亮。</p><p>　　要求有時(shí)間顯示（順數(shù)、逆數(shù)皆可），時(shí)間

5、自定。（大于15秒以上），可添加其他功能。</p><p><b>　　3、給定條件</b></p><p>　　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)</p><p><b>　　十字路口交通示意圖</b></p><p>　　二、設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述</p>

6、<p>　　該電路主要由以下五部分組成：</p><p><b>　　1、狀態(tài)控制器</b></p><p><b>　　2、狀態(tài)譯碼器</b></p><p><b>　　3、減法計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　4、秒脈沖發(fā)生器5</b

7、></p><p>　　5、預(yù)置數(shù)電路信號(hào)燈顯示電路</p><p><b>　　整機(jī)概述：</b></p><p>　　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(hào)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。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)

8、結(jié)構(gòu)框圖：</b></p><p>　　三．各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明</p><p><b>　　1狀態(tài)控制器</b></p><p>　　交通燈工作流程如圖2所示</p><p><b>　　狀態(tài)控制器</b></p><p>　　信號(hào)燈四種不同的狀態(tài)分別

9、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。</p><p>　　所以狀態(tài)控制器電路如圖所示：</p><p><b>　　2、狀態(tài)譯碼器設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主、支道上紅、綠、黃（用藍(lán)燈表示）信號(hào)燈的狀態(tài)主要取決

10、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(duì)于信號(hào)燈的狀態(tài)，“1”表示燈亮，“0”表示燈滅。</p><p>　　表2 信號(hào)燈信號(hào)真值表</p><p>　　根據(jù)真值表，可求出各信號(hào)燈的邏輯函數(shù)表達(dá)式為：</p><p>　　所以有交通燈的顯示電路如圖5所示：</p><p><b>　　減法計(jì)數(shù)器</b>

11、;</p><p>　　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：</p><p><b>　　4、秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　直接采用EWB中的時(shí)鐘源</p><p><b>　　5、

12、數(shù)碼管顯示電路</b></p><p>　　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</p><p>　　四．調(diào)試過程及結(jié)果分析</p><p>　　調(diào)試過程由EWB電路仿真軟件實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　首先總體規(guī)劃電路模塊，然后分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真測(cè)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)。<

13、/p><p><b>　　整機(jī)調(diào)試步驟如下：</b></p><p><b>　　啟動(dòng)仿真；</b></p><p>　　在減法計(jì)數(shù)器電路中設(shè)定紅燈、黃燈、綠燈時(shí)間；</p><p>　　進(jìn)行仿真，電路按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作。</p><p><b>　　五、附錄<

14、/b></p><p><b>　　1、元器件清單</b></p><p>　　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)；</p><p>　　與門、非門、與非門、或門若干個(gè)。</p><p><b>　　2、整機(jī)電路圖</b></p><

15、p><b>　　汽車尾燈控制器設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　1、題目 汽車尾燈控制器設(shè)計(jì)</p><p>　　要求在實(shí)驗(yàn)箱上獨(dú)立做出具體電路</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)要求</b></p>&

16、lt;p>　　設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能</p><p>　　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：</p><p>　　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)。</p><p>　　2）汽車右轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，右側(cè)的3個(gè)指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮，</p><p>　　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

17、</p><p>　　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)。</p><p><b>　　3、給定條件</b></p><p>　　.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)；</p><p>　　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。</p><p>　　

18、汽車尾燈顯示狀態(tài)與汽車運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系</p><p><b>　　K1</b></p><p><b>　　K0</b></p><p>　　汽車尾燈控制器的結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)框圖及整機(jī)概述</b></p><p>　　1、該電路

19、主要由以下5部分組成</p><p>　　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</p><p><b>　　2、整機(jī)概述</b></p><p>　　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

20、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)。</p><p>　　3、設(shè)計(jì)框圖如下圖所示：</p><p>　　各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說明</p><p>　　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：</p><p><b>

21、;　　2、尾燈狀態(tài)顯示</b></p><p>　　尾燈顯示電路如下圖所示：</p><p>　　3、選擇不同工作方式的開關(guān)控制的部分電路如下圖：</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)

22、，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。</p><p>　?。?）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輸入端為高電平，譯碼器正常工作。</p><p>　?。?）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=

23、K0=1，譯碼器74LS138的G1輸入端為低電平，譯碼器禁止工作。</p><p>　　四、調(diào)試過程及結(jié)果分析</p><p>　　仿真過程由EWB電路仿真軟件實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　當(dāng)不操作時(shí)，所有燈全部處于熄滅狀態(tài)；</p><p>　　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；</p><p>

24、;　　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；</p><p>　　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)。</p><p><b>　　五、附錄</b></p><p><b>　　1、元器件清單</b></p><p>　　74LS160芯片1片；74LS138

25、芯片1片；雙擲開關(guān)2個(gè)；</p><p>　　彩色指示燈8個(gè)；與門，或門，非門，異或門若干個(gè)。</p><p><b>　　2、整機(jī)電路圖</b></p><p>　　設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試中的體會(huì)</p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到，要將所學(xué)知識(shí)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

26、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。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)讓我對(duì)

27、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(shí)。</p><p>　　對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的意見及建議</p><p>　　學(xué)習(xí)知識(shí)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)揮的空間，這樣可以提高他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。還有就是如果老師已經(jīng)大體上規(guī)定了用到哪些元件，最好給