数字电路课程设计——多功能数字钟报告整理.doc

湖北文理学院 数字逻辑课程设计报告 课程设计名称：交通灯 专业班级：软件工程1111 学生姓名：李威力 学生学号： 2011193160 指导教师： 杨继青 完成时间： 2012年12月17日 目录 一 设计目的 …………………………………………1 二 设计功能 …………………………………………1 三 设计原理 …………………………………………1 四 各单元方案确定兼引脚图 ………………………3 1、 计数电路的设计……………………………4 2、 控制电路的设计……………………………5 3、 显示电路的设计……………………………7 五 总设计电路图 ……………………………………8 六 设计过程中的问题及解决方案 …………………8 七 心得体会 ………………………………………9 交通灯定时控制系统的设计、制作 摘要 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。交通灯能保证行人过马路的安全,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。 交通灯是采用计数器及555产生脉冲控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。 要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。 一 设计目的 1.巩固和加深课堂所学知识；2通过理论联系实际要求设计合理电路，达到深入理解理论知识与实际之间的差异，3初步掌握模拟与数字逻辑电路系统设计的基本方法。 二．设计功能： 设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本如下： （1）甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒。 （2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道。 （3）黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。 三．设计原理 （1）分析系统的逻辑功能，得出其框图 交通灯定时控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中： TL ：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则TL=0。 TY ：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。 ST ：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号，由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。 TL TY ST 图1 交通灯控制系统原理框图 （2）画出交通灯控制系统的ASM（算法状态机）图 一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如表1： 表1 控制器状态 信号灯状态 车道运行状态 S0(00) S1(01) S3(11) S2(10) 甲绿，乙红 甲黄，乙红 甲红，乙绿 甲红，乙黄 甲车道通行，乙车道禁止通行 甲车道缓行，乙车道禁止通行 甲车道禁止通行，乙车道通行 甲车道禁止通行，乙车道缓行 控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定： AG=1：甲车道绿灯亮；BG=1：乙车道绿灯亮； AY=1：甲车道黄灯亮；BY=1：乙车道黄灯亮； AR=1：甲车道红灯亮；BR=1：乙车道红灯亮。 由此得到交通灯的ASM图，如图2所示： 图2交通灯控制系统的ASM图 以上是交通灯设计的思想，以下是各种状态指示灯的转换的表，每种状态的维持时间