数电课程设计交通灯.docx
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数电课程设计交通灯.docx
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数电课程设计交通灯
目录
1.设计总体思路,基本原理和框图……………….2
2.单元电路设计…………………………………….3
3.总电路图………………………………………….7
4.安装、调试步骤…………………………………8
4故障分析与电路改进…………………………….8
5总结与设计调试体会……………………………9
6附录(元件清单)………………………………10
7参考文献…………………………………………10
8评分表…………………………………………….11
1.设计总体思路,基本原理和框图
二十四进制计数器
N进制(可变)逆计数器
借位信号
交通灯
置数逻辑电路
交通灯控制逻辑
四进制计数器
(记忆电路)
cp
1、用四进制计数器的状态信号控制预置数达到N进制逆计数器进制可变的目的
2、N进制可变逆计数器的借位信号作四进制计数器的CP脉冲
3、用四进制计数器的状态信号和二十四进制计数器的状态信号共同去控制交通灯的亮灭
2.单元电路设计
N进制可变计数器
这里是将个位的借位信号作为十位的CP脉冲,采用的是置数法
二十四进制计数器
这里是用个位的进位信号作十位的CP脉冲,也是采用的置数法
四进制计数器控制N进制计数器的预置数
交通灯控制电路
交通灯是用四进制计数器的来控制的,在夜间22点次日凌晨6点之间,四进制计数器对它的控制被屏蔽,控制权交由扩展电路。
7
总电路设计
3.安装、调试步骤
在安装电路的过程中,为了尽量接线错误的产生,我们确定了分模块安装,边安装边调试,一步一步将电路由简变繁的方针。
第一步,检查导线是否良好。
第二步,接四进制计数器。
当我们把线路接好后发现并没有得到预期的效果,我们就仔细检查了一遍线路是否接错,发现并没有存在线路接错的问题,然后我们又怀疑芯片有问题,我们就拿着那块芯片装到其他已经做好计数器的同学的电路里,发现可以正常工作,后来几经探索,发现是我们的那台实验台的脉冲有问题,换了个脉冲后得到了预期的效果,如释重负。
(在接四进制计数器的过程中掌握好了192芯片的管脚功能。
)
第三步,接100进制逆计数器与24进制计数器。
(由于有了前面的经验,这部分完成的非常顺利)
第四步,接置数逻辑电路。
从而完成了N进制逆计数器的接线。
(至此,整个电路的核心模块已经接好)
第五步,接非扩展部分的交通灯控制逻辑电路。
第六步,接扩展部分的交通灯控制逻辑电路。
由于我们的安装工作都是严格按照首先制定的步骤来一步一步完成,所以中途出现的接线错误能够得以及时发现并解决。
使得我们的安装工作进展的很顺利!
4.故障分析与电路改进
故障分析:
在我们安装的过程中所遇到的故障原因基本上是由于粗心把线接错了。
当我们接好一个模块后发现没有得到预期的效果时,对于接线少的部分,我们直接检查线路有没有接错,而对于那些接线繁多的部分我们采用对比法来缩小检查的范围。
怀疑某一电路存在问题时,可将此电路与工作状态相同的正常电路的参数进行一一对比,从中找到电路的不正常情况,进而分析故障原因,判断故障点。
除此之外,我们还有一个尚未解决的故障。
我们的扩展功能是22点到凌晨6点黄灯闪烁,我设计的基本原理是用一个RS锁存器来实现。
将22点的脉冲信号给锁存器的S端,6点的脉冲信号给R端,22以后到6点之前R,S端均为0,将22点的高电平给锁存起来了。
6点以后到22点之前将6点的低电平锁存起来了。
再用22点到6点之间的高电平接一个T触发器,从而得到闪烁信号。
但是我们接好电路后,22点和6点的脉冲如期而至,只是RS锁存器却没能把高电平从22点锁存到6点,而是在4点的时候高电平便消失了,发现这个问题后刚开始我以为是我们把RS锁存器做错了(该RS锁存器是我们用两个或非门做的),但是当我单独检查RS锁存器的功能时并没有发现有错误。
这个问题让我们很纠结。
据我仔细分析……还是无法解释!
5.总结与设计调试体会
附录(元器件清单)
四2输入与非门74LS001
四2输入或非门74LS022
六反相器74LS043
四2输入与门74LS083
三3输入与非门74LS102
双4输入与非门74LS202
四2输入或门74LS321
双JK触发器74LS1121
十进制同步加/减计数器74LS1925
显示器8断共阴5
参考文献
《电子技术课程设计》历雅萍、易映萍编
《电子技术课程设计指导》彭介华、主编
高等教育出版社
《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编
华中理工出版社。
电气与信息工程系课程设计评分表
项目
评价
优
良
中
及格
差
设计方案的合理性与创造性
软件设计完成情况
硬件调试完成情况
设计说明书与设计图纸质量
答辩情况
独立工作能力
完成任务情况
出勤情况
综合评分
指导教师签名:
________________
日期:
________________
注:
表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容;
此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序:
封面、任务书、目录、正文、评分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。
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