红绿灯实验报告.docx
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红绿灯实验报告
数字电路课程设计总结报告
题目:
红绿灯控制器
一.设计任务书
二.设计框图及整机概述
三.各单元电路的设计方案及原理说明
四.调试过程及结果分析
五.设计、安装及调试中的体会
六.对本次课程设计的意见及建议
七.附录(包括:
整机逻辑电路图和元器件清单)
一.设计任务书
1、题目:
红绿灯控制器
2、设计要求设计一个红绿灯
控制器设计应具有以下功能
基本设计要求:
设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能
(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮。
.
(2)东西方向黄灯亮,南北方向红灯亮。
(3)东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮。
(4)东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮。
要求有时间显示(顺数、逆数皆可),时间自定。
(大于15秒以上),可添加其他功能。
3、给定条件
(1)、只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。
(不一定是实验用过的)
十字路口交通示意图
二.设计框图及整机概述
1、设计框图
2、整机概述
该电路旨在模拟交通灯基本工作原理。
在预置数电路信号灯显示电路中设定南北方向红
灯(47秒)、绿灯(38秒)、黄灯(9秒),电路按照设计要求的状态工作。
三.各单元电路的设计方案及原理说明
1、减法计数器
本电路采用两片同步十进制加/减法计数器74LS190,用串行进位方式构成一个百进制
减法计数器,再采用预置数的方法,构成47进制的减法计数器。
如下图所示:
2、状态控制器
交通灯工作流程如图所示
主、支道上红、绿、黄信号灯的状态主要取决状态控制器的输出状态。
他们之间的关系
见真值表所示。
对于信号灯的状态,“1”表示灯亮,“0”表示灯灭。
信号灯信号真值表
状态控制器输出
主道信号灯
支道信号灯
Q2
Q1
R(红)
G(绿)
Y(黄)
r(红)
g(绿)
y(黄)
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
根据真值表,可求出各信号灯的逻辑函数表达式为:
R=Q2‘
G=Q2Q1‘
Y=Q2Q1
R1=Q2
G1=Q2‘Q1’
Y1=Q2‘Q1
所以交通灯的显示电路如图所示:
3、数码管显示
数码管从左到右依次接入计数器高位、低位
4、减法计数器——状态控制器
减法计数器0秒或者9秒的时候给状态控制器一个脉冲信号,电路图如下:
四.调试过程及结果分析
调试过程由电路仿真软件实现。
首先总体规划电路模块,然后分模块进行设计、仿真测试,最后将各模块之间联系为一
体,即可形成整个电路系统。
整机调试步骤如下:
1、启动仿真;
2、在减法计数器电路中设定红灯、绿灯、黄灯时间;
3、进行仿真,电路按照设计要求进行工作。
五.设计、安装及调试中的体会
1、在焊接电路板的过程中,发现自己对各芯片的管脚含义还不是特别清楚,需要对照
书本上的各芯片的管脚图才能正确的焊接,所以下一步的学习我需要加强对各常用芯片的管
脚图的学习与了解。
2、在中的软件仿真时,74ls160是下降沿触发,而在实物调试时,74ls160
是上升沿触发,所以电路图和实物的焊接电路有一点点不同,需要特别注意。
3、实物调试时,经常遇见芯片损坏的问题,所以在检查实物电路时,要特别注重检查
芯片是否能够正常工作,因为自己再检查过程中,没有特别注重检查芯片,所以把本来只需
换一块正确的芯片的问题复杂化,从而浪费了大量时间。
4、焊接电路图时有时会出现虚焊和短路的情况,所以还需进一步提升自己的焊接技术。
六.对本次课程设计的意见及建议
1、加强对实验室的芯片的管理,不允许同学把芯片带出实验室,避免后来的同学没有芯
片进行检测。
2、对实验室的元器件应该实行实名制领取(或者每位同学先发放一套元器件),因为实验
室配置的元器件大概是每一位同学一套元器件,而有些先动手的同学因为焊接过程出现错
误,从而重新焊接导致浪费大量的元器件,所以一些后来的同学完全找不到焊接需要的元器
件,需要自己出去买元器件才能做课程设计,从而导致不平等的出现。
3、加强同学们的节约意识,同时及时补给实验室缺少的一些工具(焊锡,导线,好的电烙
铁,有电的万用表等),因为这次课程期间,前期实验室有大量的焊锡和导线的时候,大家
都不知道节约使用,浪费了许许多多,加上后来因为实验室没有及时补给,后面有一段时间
许多同学去实验室焊接的时候,只能靠从地上找焊锡和导线才能完成实验(从地上捡的焊锡
很容易导致虚焊,从而加大了焊接的难度)。
4、在课程设计的选题中,可以让同学们自由发挥,提升同学的创新能力。
七.附录
1、元器件清单
2块74ls190;1块74ls160;2块74ls48;2块74ls48译码器;1块74ls20;1块74ls32,
1块74ls04;电阻20个;发光二极管6个;导线若干;2个7段数码管
2、整机逻辑电路图
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