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时间:2019-04-29
《数电实验讲义实验八交通灯实验.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验八交通灯设计实验一、实验目的1.熟悉集成芯片的综合使用;2.进一步掌握数字电子电路的设计、安装、调试的方法,3.设计并调试一个十字路口的交通灯控制电路。二、设计内容及要求1.设计内容(1)每个路口有红、绿、黄三种灯,允许通行时绿灯亮,禁止通行时红灯亮。(2)甲、乙车道两条交叉道路的车辆交替通行,时间各为25秒。(3)在变换通行车道前,黄灯亮以1Hz的频率闪烁5秒。(4)各方向在红、绿、黄三种灯持续时间有时间显示:红(30秒)、绿(25秒)、黄(5秒)。2.设计要求(1)基本要求:完成设计内容的前三项内容。(2)扩展要求:在基本要求基础上,完成第四项内容。三、实验原理及实验资
2、料交通灯管理示意图如图8.1,交通干线A和B的通行在十字路口由交通灯控制。交通灯的切换顺序和时间要求如图8.2所示。图8.1交通灯管理示意图图8.2交通灯的切换顺序和时间四、设计提示及参考方案1.数字逻辑电路实现可以用数字逻辑电路实现交通灯控制的模拟。计数器控制时间,用LED作为红、绿、黄三种灯。用数码管显示时间。设置时钟源为0.2HZ(5s),作为系统时钟,则对应的时序图如图8.3所示。由图8.3可以看出,每来12个时钟脉冲,各信号灯的状态循环一次,因此需设计模12的计数器,计数器的输出经译码后,就可以得到各信号灯的控制逻辑。对于一个方向的时间计数显示,在三种灯交替循环的情况
3、下应遵循:绿灯(25秒)、黄灯(5秒)、红灯(30秒),且均为减计数。1HZ的时钟可以作为计时使用,并5分频后提供0.2HZ信号。数码管的显示、译码驱动可以由实验箱提供。图8.3交通灯运行时序图2.EDA实现使用目前广泛应用MAXPLUS软件采用绘图或VHDL硬件电路描述语言,实现交通灯系统控制器的设计,利用MAXPLUSⅡ集成开发环境进行综合、仿真,并下载到CPLD可编程逻辑器件中,完成系统的控制作用。MAXPLUSⅡ具体使用可以参考相关EDA实验讲义。五、实验仪器与器材1.设备:双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱、信号发生器各一台,2.器件:四2输入与非门(74LS00
4、)1片,四2输入或非门(74LS02)1片,六反相器(74LS04)1片,三3输入与非门(74LS10)1片,二进制同步计数器(74LS161)1片,四位双向移位寄存器(74LS194)2片,二-五-十进制计数器(74LS290)1片,74LS163(2片)。根据自己设计电路,集成芯片可以增减。六、实验报告要求按照设计任务设计实验电路,然后在仿真软件上进行仿真实验,正确后在实验箱上搭建实验电路,交通灯用发光二极管模拟,观察交通灯的运行是否正常,然后在示波器上观察并记录输入、输出波形,最后一步是撰写实验报告、整理文档,对实验进行总结。本实验报告格式不作具体要求,但应包含详细的设计
5、过程。
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