数电课设模板1.docx
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数电课设模板1.docx
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数电课设模板1
西安航空职业技术学院
电子技术实践课程设计报告
课设题目:
循环彩灯控制电路
所属系部:
电子工程系
指导老师:
马宁丽
作者:
赵飞郑棋丹姚远
专业:
电子信息工程技术
西安航空职业技术学院制
西安航空职业技术学院
课程设计任务书
题目:
循环彩灯控制电路
任务与要求:
1、
掌握移位寄存器的左移控制和右移控制。
2、
安装调试循环彩灯控制电路。
时间:
2010年11月29日至2008年12月13日共2周
所属系部:
电子工程系
指导单位或教研室:
电子信息教研室
西安航空职业技术学院制
摘要:
本论文主要阐述了方案论证、总体框架设计、分步电路设计、软件设计、硬件设计仿真、元器件选择、焊接电路(以及出现的问题和解决的方法)、附录七个部分。
关键词:
Abstract:
ThecaptionMainofthisthesisprojectargument,totalframedesign,centstepelectriccircuitdesign,softwaredesign,hardwarethedesignimitatetrue,dollarpiecechoice,weldtheelectriccircuit(andtheemergence'sproblemwiththesolution'smethod),appendixtoissevenpart.Projectargumentthepartincludewiththestandardarithmeticfiguretheintegratedcircuitisarealizingofcoreproject,regardingMCUastherealizingofcoreproject,regardingCPLDastherealizingofcoreproject.Thepartoftotalframedesignincludestheelectriccircuitprinciplethediagram,electriccircuittheflowchart,totalelectriccircuitdiagram.Centstepdesignforelectriccircuitdesignpartincludingthefigurestubethemanifestationtheelectriccircuit,timecontrolingtheelectriccircuit,controlingelectriccircuit.Softwaredesignthepartincludetocontroltheelectriccircuit,counttheelectriccircuit,pulser.Theappendixpartincludesthetotalelectriccircuitdiagramthatestablishofthislesson.
Keywords:
目录
1设计方案的选择1
1.1以标准数字集成电路为核心的实现方案1
1.2以MCU为核心的实现方案2
1.3以CPLD为核心的实现方案2
2、总体框架设计2
2.1、电路原理框图:
2
2.2、电路流程图:
3
2.3总体电路图:
3
3.分步电路设计5
3.1控制电路的设计5
3.2时间控制电路6
3.3数码管显示电路7
4软件设计8
4.1控制电路8
4.1.1状态控制器8
4.1.2状态译码器9
4.2计数电路9
4.3脉冲发生器9
4.4调试中的问题9
5、硬件设计10
6元器件的选择10
结束语11
参考文献12
控制器
1设计方案的选择
南北绿黄红灯
1.1以标准数字集成电路为核心的实现方案
用标准数字集成电路实现交通灯控制系统的设计比较简单简易。
虽然电路比较复杂但不难找到已有的设计方案做参考。
图中的倒计时可以用十进制减法计数器构成。
1.2以MCU为核心的实现方案
用单片机实现交通灯的控制系统也是较容易的。
因为交通灯控制系统是要根据计时情况实现对交通信号的控制,并要用十进制数字显示器显示时间而单片机实现这方面的功能很方便简单,只需进行简单的编程即可控制时间等现象。
但是单片机系统的抗干扰性差,而交通灯对系统的稳定性要求是非常高的,所以必须采取有效措施,提高单片机应用系统的可靠性。
1.3以CPLD为核心的实现方案
运用EDA技术实现电子系统的设计特别是数字电子系统的设计,使现代电子技术发展的趋势。
CPLD芯片内部的迪斯尼路功能可以通过标准硬件描述语言
2总体框架设计
2.1电路原理框图
2.2电路流程图
2.3总体电路图:
3.分步电路设计
3.1控制电路的设计
出六个红绿灯共有四种状态,其状态表如下:
6盏灯控函数真值表
控制转换器
东西
南北
Qb
Qa
R(红)
Y(黄)
G(绿)
r(红)
y(黄)
g(绿)
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
通过对真值表的研究,经化简获得6盏灯控制函数。
R=QB`r=QB
Y=QBQAy=QB`QA
G=QBQA`g=QB`QA`
由关系表达式可以看出四种状态可以由两个管脚控制实现,因此可选用十进制加法计数器74LS160实现,由表达式可连出如图1所示:
3.2时间控制电路
在有了红绿灯的状态转换之后就是时间控制的问题,有上面的状态表可知红绿灯四种状态的转换共需要90秒的时间,其中第一次状态转换是在40秒的时候,第二次转换是在45秒的时候,第三次是在85秒的时候,第四次是在90秒的时候,时间同样可以用十进制加法计数器74LS160来实现。
由这些数据可以连出图2:
图2
电路图中上面的为高位片,下面的为低位片,将高位片的QC和低位片的QC、QA经过与非门后送至清零端实现00秒到90秒的时间循环。
该时间为红绿灯状态的转换总时间,将QC接至与门,除QC外的端子都接至或门和QC相与后接至状态控制160的脉冲输入端。
其功能是当时间控制器加到四十秒后可输出一个脉冲使红绿灯实现状态转换,同理可实现在四十秒、四十五秒、八十五秒、九十秒时的四次状态转换,同时也实现了红灯亮45秒、绿灯亮40秒、黄灯亮5秒的时间控制。
3.3数码管显示电路
实现了灯的控制后任务基本上完成了一半,数码管可由计数器74LS160来实现计数,由74LS47译码器译码,其电路图如图3所示:
4软件设计
4.1控制电路
5硬件设计
根据在EWB软件的成功访真,十字路口交通灯的各个功能已经实现,为了使我们的结论得到进一步论证,我们进行了硬件搭接实验,在这次实验中我们更熟悉掌握了电路连接,也使我们学到了在连线过程中应注意些什么,为我们下一步的焊接打下了良好的基础。
在此实验过程中也遇到大大小小的问题:
1)由于电路图比较复杂,线路烦多,有一片子电源忘接;2)有的连接线路接口过松不小心被撞开。
正是由于一些粗心的问题而使实验未能一次性成功,但在组员们的认真检查下把所有的问题找出来了,使实验成功完成。
我们详细记下了在实验过程中遇到的问题以此提醒自己以后不要在犯同样的错误。
6元器件的选择
序号名称型号及规格数量
1十进制加法计数器74LS16013个
2七段显示译码器74LS484个
3TTL三态输出门74LS2446个
4七段字符显示器4个
5三输入三与非门74LS101个
6二输入四与门74LS084个
7二输入四或门74LS325个
8二输入四与非门74LS004个
9555定时器1个
1047KΩ电阻1个
1139KΩ电阻1个
12300Ω电阻5个
结束语
1、对本课程的学习体会。
通过本次实训,使我们学到了好多东西。
例如:
对课本知识的进一步掌握;把理论知识应用到实际需要中;一个队的团结力量等。
实训不仅可以培养我们的设计能力,还使我们在设计中得到了创新,这样又培养了我们的创新能力。
我们六个人齐心合力,在规定的时间内完成了课设的要求,值得高兴的是我们的创新很成功,也很实用。
但在我们设计过程中也遇到了不少困难,如:
对书中某些知识还没掌握清楚;由于条件原因我们设计的几次电路所需要的特殊元器件都没有找到,这也使我们不得不一次又一次的更换电路。
最终我们还是克服了种种困难,完成了本次课设。
2、学习本课程后,希望增加哪些内容。
希望老师能给我们讲解更多的电路知识,对各种片子的功能做更广泛的讲解不要只讲它的少部分功能,在平时的课堂练习中对片子的功能测试应多样化不该只测试单一的片子管脚接法。
在课堂上更多的涉及当今社会中的知识。
3、对代课老师的教学有何评价,并提出教学建议。
评价:
在平时的课堂上马老师给了我们一堂又一堂的精彩讲解,不仅教给了我们许多书本上的知识,同时也教会了我们如何做人做事,在我们枯燥无味的学习生活中增添了不少乐趣。
马老师的耐心也令人感动,一次不会讲两次,两次不会讲三次,从没有厌烦的表情。
同学们眼中的马老师就像我们的大姐姐一样,遇到困难她总是愿意帮我们解决,不论是学习上的还是其他方面的,她总是说老师就是排除学生成才路上绊脚石的工具,我们都笑着说你是有灵魂的工具。
教学建议:
建议老师不要太过相信我们的能力,毕竟我们都是刚接触这些实物性的东西,有很多问题都不太了解,希望老师应多指导一下课设类的题目,避免我们陷入一筹莫展的窘态,另外课设的元器件缺得很多,在很大程度上影响了我们的进程,希望在这方面能有所改进。
参考文献
[1]刘淑英.数字电子技术及应用.北京:
机械工业出版社,2007.
[2]陆应华.电子系统设计教程.北京;国防工业出版社,2005.
[3]邱寄帆唐程山.数字电子技术实验与综合实训.北京;人民邮电出版社出版发行,2005.
[4]姚福安.电子电路设计与实践.济南;山东科学技术出版社,2005.
[5]付家才.电子实验与实践.北京;高等教育出版社,2004.
西安航空职业技术学院
课程设计答辩结果
课程设计答辩委员会对学生所完成的题目为
的课程设计及答辩评语为:
经答辩委员会研究,确定成绩为:
课程设计答辩委员会主任:
答辩委员会委员:
年月日
姓名
工作量统计表
李湛江
电路整合,软件调试、元器件选择、电路修正、实验报告设计。
电路板焊接。
魏颖
电路红绿灯控制器部分设计、实验报告设计、电路板焊接、元器件选择,脉冲振荡电路设计。
张佩
电路时间控制器设计、电路数码管部分设计、实验报告设计、软件调试。
电路板焊接。
曹莉
数码管计数显示部分设计、硬件调试设计、电路板焊接、元器件选择。
李乐
软件调试、元器件设计、元器件选择、电路板焊接、电路检测,电路红绿灯控制器部分设计。
雒利平
电路整体框架设计、电路板焊接、电路板排线、硬件调试与检测,元器件选择。
- 配套讲稿:
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