数字电路课程设计-交通灯实验报告

1、2.2.一、课程设计题目交通灯控制系统设计二、设计的任务和要求1）在严格具有主、支干道的十字路口，设计一个交通灯自动控制装置。要求：在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯；顺序无要求；2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间。红（主：支：）绿（主：，支：）黄（主：Y支：）三种颜色灯，由四种状态自动循环构成（999）并要求不同状态历时分别为：3,秒，秒。三、系统总体设计方案及系统框图方案一：芯片设计1）芯片功能及分配交通灯控制系统主要由控制器、定时器、译码器、数码管和秒脉冲信号发生器等器件组成。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

2、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。）系统的计时器是由组）系统的计时器是由组1成6，1其中应因为绿灯时间为30秒，所以绿2.2.灯定时器由两块级联组成灯定时器由两块级联组成同步清零，同步置数的功能。2）系统的主控制电路是由74的工作状态。3）系统的译码器部分是由一块是位二进制同步计数器，它具有组成，它是整个系统的核心，控制信号灯组成，它的主要任务是将控制器的输出翻译成6个信号灯的工作状态。整个设计共由以上三部分组成。2）设计原理：）总体方案如图：1.秒脉冲信号发生器时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号送到状态产生电路

3、，状态产生电路根据需要产生秒脉冲，电路图如下图所示：D1=Q1/Q2+/Q1Q2（/表示取非）D2=/Q2CLK=C02CLR和PR均置1.主控制电路可产生0001101100控制信号。3红.绿灯显示电路红绿灯显示也是表示电路所处状其主控电路的状态一一对I受到主控电路控制,即主控电路的输出决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭情况。如亮用表示，灭用表示，则有王黄主绿主红支黄支绿支红所以,电路图如图：计时部分电路计时器状态产生模块：设计要求对不同的状态维持的时间不同，限于实验室器材只提供因要以十进制输出，且有一些状态维持时间超过眇，则必须用两个分别产生个位和十位的数字信号故计数器能够完成计时功育因而

4、采用两个级联完成计时器状态产生模块设计。实现所需模值将的时钟接秒脉冲。计数器是采用加法计数，要想倒计时，则在输出的信号必须经过非门处理后才能接入数码管的驱动，故在设计不同模值计数器确定有效状态时要，以00，000001-这-些-状1态1中1靠1后的状态为有效状态。我采用异步置数法完成不同模值转化的实现。实现模的倒计时有效状态101110101011110111取非即为001001010100001000即4321实现模的倒计时有效状态一一一一取非即为11000010110111.0-0000即9-8-7-6-5-4-3-2-1-（）对控制个位输出的设计本人利用系统的状态量控制的置数端。当系统处

5、在或状态时，个位的进制是十（模0即逢十进一，当系统处在或状态时，个位的进制是五（模5），即逢五进一，模10时，有效状态为01，101，110，0-0，1置11为，模时有效状态为，置为，由此有，所以，当状态为时，的状态必须跳到进入下一个循妣时进位输出为1可给取非然后接入置数端。对于使能端均接（）对控制十位输出的设计。同设计控制个位输出的基本类似，本人用系统状态量控制十位的置数端。当系统处于状态时置为，当系统处于或时置为，当系统处于时置为，有：故，同理给取非接入置数端（）对级联的处理当计数超过秒时，个位需向十位进位，此时十位计数，其它时间其保持不变，控制十位的使能端端实现这一功能把个位的接入（）接

6、1当个位需进位，即完成一次循环，为1则十位开始计数，其他时刻则，十位保持。设计时接入主控电路的双上升沿触发器的，当完成一次计时，（其它时刻为）时出现一下降沿，触发器计时，即系统跳到下一个状态，红绿灯转换，计时器开始下一次计时。电路图如下：数字显示模块：我们用数码管将计时器产生的信号以数字倒计形式显示故先用取非。其中包括接数码管的驱动。为了使显示十位数的数码管为零时不显示，须将十位与个位数码管驱动的，接1记时部分电路如下74LS161块块74块块块块块七段显示译码器块2发光二极管红、绿、黄各两个，电阻，电容4）电路连接步骤1、按照总的电路图，规划电路总布局，以使电路连接简单、明了。2、首先一个模

7、块一个模块连接，连接好一个模块，就检测一个，包括芯片，电路板，及导线是否接正确且接稳等，以防整体检测时不必要的麻烦。3、整体连接完毕，进行调试，看是否和仿真结果相同。如有出入，仔细检测电路，查出问题所在。这样不断调试，直到达到预期结果。4、改进布线，力求精简。（5）电路组装中发生的问题及解决方案刚开始用的电路板因用时间较长，插上芯片后均需按住芯片才能工作。这样造成芯片管脚接触极为不良。以致问题很多。最终更换了一个新的面包板。出现以下问题：1、秒脉冲信号发生电路是否产生脉冲把万用表调到20V电压档，万用表负极接地，正极接555定时器“3”针脚，刚开始555芯片通电后，电压总是被拉低，（即将3.6V电压拉至3.1V）采取的措施是：检测555定时器的引脚是否接对，电阻和电容是否接正确，均正确时更换了芯片。且检查了电路板。，最终此问题至今未搞懂。但过了些时间，自动正确。2、数码管不能正常显示数码管显示乱码，我检查了译码芯片74LS48是否接线正常，然后检查各针脚对应输出是否正确，最后检查数码管接线是否正确。如果数码管中某些段一直不亮，那就检查数码管是否已坏，更换一个数码管。3