数字电子技术课程设计-交通灯控制器设计.doc

课程设计交通灯控制器设计课 程 数字电子技术 班 级 函授专升本电气12 姓 名 学 号 指导教师 山东建筑大学二O一二年十二月目录1 引言12 交通灯的工作原理23 单元电路设计33.1 秒脉冲发生器33.2 定时器33.3 交通灯信号灯电路33.4 系统布局34 体会总结135 鸣谢146 参考文献151 引言电信号通常分为模拟和数字信号两类。模拟信号是连续变化的，而数字信号是断续变化（即离散）的。 数字信号目前常取二值信息，它用两个有一定数值范围的高或低电平来表示，也可用两个不同状态的逻辑符号如“1”和“0”来表示。典型的数字信号波形是具有一定幅值的矩形波，当它作用在某些电子电路上时，其半导体器件就会在截止与导通（或饱和）状态下工作，这和模拟信号作用于电路时器件工作在线性放大状态相比有根本的不同数字逻辑电路是一门研究数字信号的编码、运算、记忆、计数、存储、分配、测量和传输的科学技术。简单地说是用数字信号去实现运算、控制和测量的科学。 数字电路与模拟电路相比有如下优点： 1电路结构简单，容易制造，便于集成和系列化生产。成本低廉，使用方便， 2由数字电路组成的数字系统，工作准确可靠，精度高。 3不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和判断，在控制系统中这是不可缺少的因此数字电路又可称作数字逻辑电路。 数字电路相对于模拟电路的这一系列优点，使它在通信、自动控制、测量仪器及计算机等各个科学领城内得到广泛的应用随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域.2 交通灯的工作原理可参考附件，要根据自己的设计内容有所调整和更新。另可将设计任务书的内容找这里进行阐述一、设计任务设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。当主要街道绿灯亮6秒时，次要街道的红灯亮；接着主要街道黄灯亮2秒，次要街道的红灯仍然亮；紧接着次要街道的绿灯亮3秒，这时主要街道红灯亮；然后次要街道的黄灯亮1秒，主要街道红灯仍然亮；最后主要街道绿灯亮，次要街道变红灯，依此顺序循环控制。二、设计原理根据以上要求可知主要街道从绿灯亮到下一次绿灯亮共需12秒，由上述要求可列出这六个灯的真值表，如表所示，其中MG、MY、MR、CG、CY、CR分别表示主要街道的绿灯、黄灯、红灯，次要街道的绿灯、黄灯、红灯。各灯的逻辑表达式可由卡诺图获得。因为一次循环需要12秒，所以输入端可应用74163芯片来完成时间上的控制。74163与74161一样，也是十六进制同步加法计数器，所不同的是，它的清零端为同步清零方式。3 单元电路设计3.1 秒脉冲发生器 周期T=0.7（R1+2R2）C ,周期为1 555模块接线此图实现一秒脉冲。3.2 定时器 74163的接线. 此图实现12秒脉冲一次图3.3 交通灯信号灯电路这是主街道绿灯亮6秒,次要街道红灯亮Qcd Qab 00011110001111010000110000101010 注:A B C D分别表示Qa Qb Qc Qd 的非 Y=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD化简的Y=D(1+C)主要干道绿灯亮Y=D(1+C)这是主要街道黄灯亮2秒,次要街道还是红灯Qcd Qab00011110000000010000110000100110注:A BC D表示Qa Qb Qc Qd 的非Y=ABCD+ABCD化简得Y=BCD主要街道黄灯亮Y=BCD次要街道绿等亮3秒,主要街道是红灯Qcd Qab0001111000011111110注:A BC D表示Qa Qb Qc Qd 的非Y=ABCD+ABCD+ABCD化简得Y=CD(A+B)次要街道绿等亮Y=CD(A+B)这是次要街道黄灯亮一秒,主要街道是红灯Qcd Qab00101101001011011注:A BC D表示Qa Qb Qc Qd 的非Y=ABCD次要街道黄灯Y=ABCD3.4 系统布局整个交通灯的系统布局，将图纸整张复制在文本中。这个是整个课程设计任务实现的主图,4 仿真过程与效果分析 一秒脉冲触发器 12秒脉冲一次图刚开始画图,一秒脉冲器只有2跟平行线,不会实现一秒脉冲现在,之后我仔细接线,从中发现了自己的错所在,比如电阻的大小忘记标,接线没接到位等 在碰到困难面前加上自己也找不出错误所在,我只能靠自己从复的画图来找出自己的错误所在。这门课程设计在此基本完成,对自己做的课程设计也还是比较满意,实现了课程设计的内容。本课程的设计特点是首先要对这么课学点理论知识,接下来就 是要学会使用EWB512的这款数字电路软件,还要对卡若图熟悉方便化简计算。在此次数字电子技术课程设计中,我自我感觉收获不少,让我学到了很多,不光光是在这门课程中学到了知识,也同时让我学会到了怎么样去克服困难,迈向成功的方向。 4 体会总结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础刚开始我对这么数字电子技术基础这么课并不是很懂,只是周老师慢慢的教导我们,让我一步步的走进了这门课的中心,学到现在也对这门数字电子技术基础这门课有所吃透,这门课程设计也是我所学到的成果。 课程设计是老师检验和锻炼学生实际工程设计能力的一项教学环节。在此次设计中，我综合运用所学知识,和所学软件,完成了这门课程设计。刚开始接触这门课程的话,感觉蛮好的,应为大一的时候就已经对这门课程有所攻读,所以在加上周老师的精心辅导,让我对着门课程更加的喜欢,也让我学得很快。不过在学习的过程中经常碰到了问题,但问题不是阻挡我学习的的障碍,反而让我在学习中更奋进,破种种困难,才让我学得津津有味。5 鸣谢在课设期间,感谢周老师精心的讲解,让我更加的了解了数字电子技术基础这门课程,同时也让我更加的喜欢了这门课程。我觉得这门课非常有意思,既有理论知识,也有动手画图能力,同时还让我学会了这个软件,我自我感觉非常好这门课。感谢学院开设这门课程这让我学到了很多。在做课程期间,经常会有问题出现,比如开始对软件的不熟悉.画图吃力,这时只有我们尊敬的周老师细心的讲解,这次让我对这软件更加熟悉,让我画图更加轻松。再次向您说声谢谢。在课余时间外面,我的不懂就会去询问我的同