数字电子技术课程设计-交通灯控制器设计

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1、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

2、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

3、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.14142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

4、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

5、加法计数器，所不同的是，它的清零端为同步清零方式。14143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1555模块接线1414此图实现一秒脉冲。3.2定时器74163的接线.1414此图实现12秒脉冲一次图14143.3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QcdQab00011110001111010000110000101010注:A`B`C`D`分别表示QaQbQcQd的非Y=A`B`C`D`+A`BC`D`+ABC`D`+AB`C`D`+A`B`CD`+ABCD`化简的Y=D`(1+C`)主要干道绿灯亮Y=D`(1+C`

6、)1414这是主要街道黄灯亮2秒,次要街道还是红灯QcdQab00011110000000010000110000100110注:A`B`C`D`表示QaQbQcQd的非Y=A`BCD`+ABCD`化简得Y=BCD`主要街道黄灯亮Y=BCD`1414次要街道绿等亮3秒,主要街道是红灯QcdQab0001111000011111110注:A`B`C`D`表示QaQbQcQd的非Y=A`B`C`D+A`BC`D+AB`C`D化简得Y=C`D(A`+B`)次要街道绿等亮Y=C`D(A`+B`)1414这是次要街道黄灯亮一秒,主要街道是红灯QcdQab0010110100101

7、1011注:A`B`C`D`表示QaQbQcQd的非Y=ABC`D次要街道黄灯Y=ABC`D14143.4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,14144仿真过程与效果分析一秒脉冲触发器141412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