1、数字电路课程设计,简易交通灯控制器的设计,交通灯控制器的设计,设计任务及要求 设计一个用于十字路口的交通灯控制器。能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态。 具有倒计时功能。用两组数码管作为东西和南北方向的倒计时显示,主干道每次放行(绿灯)60秒,支干道每次放行(绿灯)45秒,在每次由绿灯变成红灯的转换过程中,要亮黄灯5秒作为过渡。 黄灯每秒闪亮一次。,总体方案,设主干道绿灯、黄灯、红灯分别为G1、Y1、R1;支干道绿灯、黄灯、红灯分别为G2、Y2、R2,并且均用0表示灭,1表示亮,则交通灯有如下四种输出状态:,主干道倒计时显示: 60 01 05 01 50 06 05 01
2、支干道倒计时显示: 65 06 05 01 45 01 05 01,通过以上观察可发现: 当主干道或者支干道的倒计时计数值为01时,控制器将从当前状态转入下一个状态。因此,计数值01可作为控制器状态转换的条件,同时也可产生同步置数信号,将下一状态的计数初值置入计数器。,一、控制电路设计,采用4位二进制计数器74161实现控制器的四个状态循环。 当倒计时计数值为01时T1=1,作为7161的计数使能信号。,4状态循环的实现 主干道和支干道信号灯的实现,二、倒计时电路设计,由具有同步置数功能的十进制减法计数器实现。 将2片级联实现2位十进制减法计数器。 当主干道或者支干道减法计数器值为01时,产生
3、同步置数信号,将下一状态计数初值置入。,(一)具有同步置数功能的十进制减法计数器,LDN=1时: 通过卡诺图分别求解驱动方程D3D2D1D0 LDN=0时: D3D2D1D0=DCBA,(二)将2片级联实现2位十进制减法计数器。,(三)当主干道或者支干道减法计数器值为01时,产生同步置数信号,将下一状态计数初值置入。,四、动态显示、译码,EDA实验板上一共有8个数码管,如果按照传统的数码管驱动方式,则需要8个七段译码器和64个I/O口进行驱动,这样就会浪费大量的资源。所以最常见的数码管驱动电路为动态扫描显示。 数码扫描显示原理:利用人眼的视觉暂留效应,把多个数码管按一定顺序进行点亮(显示)。当
4、点亮的频率(即扫描频率)不大时,人眼看到的是数码管一个个的依次点亮,然而扫描频率足够大时,看到的不再是一个一个的点亮,而是全部同时点亮。 共阴极数码管:将每个数码管的公共端(阴极)分别接三-八译码器的输出,三-八译码器的输入为位选信号;将多个数码管的相同段接在一起,作为段码输入端。,七段译码,整体电路,报告要求,封面 目录:四号 宋体 正文:小四 宋体 1.5倍行距 参考文献 :五号 宋体,目录 1 设计任务及要求 2 总体设计方案 3 控制电路设计 3.1 控制电路工作原理 3.2控制电路设计过程 4 倒计时电路设计 4.1具有同步置数功能的十进制减法计数器设计 4.2主干道和支干道倒计时电路设计 5 译码显示电路设计 5.1动态显示工作原理 5.2动态显示及译码电路设计 6 总体电路设计 6.1总体电路 6.2电路工作说明 7 电路仿真调试 7.1控制电路仿真调试 7.2倒计时电路仿真调试 7.3译码显示电路仿真调试 7.4总体电路仿真调试,下载验证 8 改进意见及收获体会 参考文献,