数字电子技术课程设计报告(杜)VIP免费

第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共9页数字电子技术课程设计实验报告书课程名称：＿＿＿数字电子技术＿＿＿＿课题：＿交通灯定时控制系统＿学生姓名：＿＿＿＿杜康华＿＿＿＿＿学号：＿＿＿2009550619＿＿＿班级：＿2009级通信工程一班＿＿指导教师：＿＿＿＿王永才＿＿＿＿＿2011年11月交通灯控制电路设计一、设计目的第2页共9页第1页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共9页1.掌握、训练数字系统的综合设计方法；以及对各基本电路的功能运用和测试方法。2.学习掌握各个基本电路之间级连和应当注意的事项；熟悉各基本电路的输入与输出应满足的条件。正确阐述电路中各参数的意义。3.学会在数字系统中正确使用数字集成电路。学会查阅、读懂数字集成电路手册。二、设计指标设计一个十字路口的交通灯定时控制系统，基本要求如下：（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。选做扩展功能：（4）十字路口有数字显示灯亮时间，要求灯亮时间以秒为单位作减计数；（5）要求通行时间和黄灯亮的时间均可在0~99s内任意设定。三、总体框图设计1.总体框图交通灯控制系统的原理框图如下图所示：TLTYST图1交通灯控制系统原理框图它主要由控制器、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。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控制器译码器定时器甲车道信号灯乙车道信号灯01010101第3页共9页第2页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共9页控制器应送出甲、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图四、功能模块设计1.定时器定时器应与系统秒脉冲（由时钟脉冲产生器提供）同步的计数器构成，要求计数器在状态转换信号ST作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开始进行加1计数，向控制器提供5秒的黄灯定时信号TY和25秒的红灯或绿灯定时信号TL。AGBRSTTLARBYARBGAYBRTYTLTYSTSTST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，乙车道缓行第4页共9页第3页共9页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共9页图一秒脉冲产生电路图二计数电路秒脉冲产生电路图一为秒脉冲产生电路，，其中CP由秒脉冲提供，ST由控制器提供，秒脉冲和计数器构成定时器。秒脉冲是此系统中的标准时钟信号，秒脉冲是由555定时器和电阻、电容等构成的多谐振荡器，由于在Multisim中进行系统仿真时时间很慢，故应把多谐振荡器的频率取得尽可能的高一点，以方便检查电路。取R1=R2=40kΩ，C1=C2=0.01μF，由电容的充放电可知(1)充电时间：T1=0.7(R1+R2)C2=0.7*(40kΩ+40kΩ)*0.01μF=5.6×10-4s，(2)放电时间：T2=0.7*R2*C2=0.7*40kΩ*0.01μF=2.8×10-4s，(3)故其周期为：T=T1+T2=8.4×10-4s秒脉冲可以通过改变电阻和电容以改变其振荡周期，由于在Multisim中进行系统仿真时时间很慢...