數(shù)字電路課程設計報告—交通燈控制器的設計

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

2、 </p><p>　　完成日期：2011年6月7日</p><p><b>　　數(shù)字電路課程設計</b></p><p>　　--交通燈控制器的設計</p><p><b>　　課程設計目的</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.學會用仿真軟件對設計的原理圖進行仿真。</p><p><b>　　設計要求及原理：</b></p><p>　　要求：設計一個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)。當主要街道亮綠燈和黃燈時，次要街道亮紅燈(8s)，當次要街道亮綠燈和黃燈時，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)設計要求可知，各燈狀態(tài)轉換的周期為12s，因此可設計一個12進制的加計數(shù)器，來控制秒數(shù)，當計數(shù)值達到1011

5、時，通過反饋置數(shù)法，將計數(shù)器清零，從而達到循環(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的邏輯圖，便可實現(xiàn)對交通燈的控制。</p><p><b>　　設計步驟：</b></p><p>　　根據(jù)設計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的最簡邏輯表達式。同理，求出MY，MR，CG，CY，CR的最簡邏輯表達式如下：</p><p>　　利用邏輯轉換儀將MG,MY,MR,CG,CY,CR由最簡式轉換成下圖所示邏輯圖：</p><p>　　4、將MG,MY,MR,CG,CY,CR邏輯圖進行元件封裝，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行下圖所示連接，便得到了一個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、儀時時分析交通燈輸出狀態(tài)。</p><p><b>　　仿真結果分析：</b></p><p>　　時鐘頻率設置為1Hz時，邏輯分析儀顯示各點波形如下：</p><p>　　本次試驗基本達到設計要求：與仿真校對時間相比，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，實驗中還存在一點瑕疵，當

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

10、t;p>　?、凇峨娮蛹夹g基礎》（數(shù)字部分） 康華光主編 華中理工大學電子學教研室</p><p>　?、邸峨娮蛹夹g試驗與課程設計》 畢滿清主編 機械工業(yè)出版社</p><p><b>　　設計心得：</b></p><p>　　這次的課程設計可謂是歷經波折，面對著多選的題目，不知道該選哪個好，起初試圖性的做了搶答器的設計，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)電的知識也忘了很多，只進行了一小步就沒辦法再繼續(xù)下去了，只好轉而進行交通燈控制器的設計。在設計交通燈控制器的過程中，也碰到了很多問題，不斷的查錯，不斷的修改甚至重新畫電路圖，不斷的查閱相關資料，來解心中的疑惑，最終，完成設計任務。</p><p>　　通過本次課程設計，使我明白了做事應該要有毅力，要敢于面對各種難題。加強了我動手、思考和解決問題的能力,雖說過程有點艱辛，但