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【精品】数电课程设计(红绿交通灯的设计)一、引言由于时代发展，交通工具发展越来越快，如果管理没有有效的管理，驾驶者会面临很大的安全隐患，因此，在交通拥堵的街道上，红绿信号灯的出现被越来越多的地方使用。
因此，我们必须给予交通灯制造行业有意义的关注。
红绿交通灯是许多国家在管理交通系统时非常重要的设施之一，它是交通信号管理的重要组成部分。
它是一种由电子技术实现的交通管理系统，它实现了全自动和自动控制，具有良好的节约能源，环境友好和安全性能，在管理和控制路行车上有着重要的作用。
二、设计原理红绿交通灯系统是一种由计算机及其相关的设备组成的安全、节能、环保的管理系统，其关键在于检测和发出信号，即检测和发出红灯和绿灯信号。
红绿信号灯的设计基于两个核心原理，即计算机技术和电子技术。
它采用单片机及其仿真器来实现控制，交通灯采用电子器件来实现，即通过控制单片机，实现检测和发出红灯和绿灯信号。
三、硬件系统本系统的硬件由两部分组成：单片机和电子技术。
1、单片机：单片机是一种微处理器，是一款精简的微控制系统，可以自动执行有限的运算步骤，起到控制作用，并实现检测和发出红色和绿色信号的功能。
2、电子技术：电子技术是红绿交通灯的控制元素，可以用一个红灯和一个绿灯来指示车辆进入各区域，或者可以更多的增加发射器和接收器，实现更复杂的控制功能。
软件系统主要由程序和参数两个部分组成。
其中，程序可以分为两部分：用户端的界面程序和交通灯的内部控制程序。
用户界面程序主要设置控制参数，如控制时间、车辆行驶路线等；内部程序用于检测和发出红绿信号，实现自动控制。
参数主要用于设置不同参数，实现不同地区的交通灯调整，如车辆进入红灯区域时的等待时间，同一个路口进入红灯区域的车辆等等。
五、结论。
数字电子技术红绿灯课程设计数字电子技术是一种基于数字电路技术的电子技术，其应用范围非常广泛，涉及到诸如计算机硬件、通讯网络等多个领域。
在数字电子技术中，红绿灯控制技术是一项非常基础且重要的技术，因为它能够直接影响到道路交通的安全和畅通。
因此，红绿灯课程设计也成为数字电子技术教学中不可或缺的一部分。
一、红绿灯技术原理为了更好地进行红绿灯课程设计，我们需要先了解红绿灯技术的原理。
红绿灯技术是通过控制不同颜色的信号灯进行交通指引的，通常包含三种状态，即红色、黄色和绿色。
不同颜色的灯表示不同的交通指向，例如绿色表示通行、红色表示停车、黄色表示减速或等待等。
为了控制红绿灯的变化，通常使用定时器或传感器实现灯光的切换，控制汽车和行人通行的顺序。
二、数字电子技术红绿灯课程设计在数字电子技术红绿灯课程设计中，我们需要了解一些重要的概念和原理，包括数字电路的基本元件、信号的采集、传输和处理技术等。
以下是数字电子技术红绿灯课程设计的主要内容：1.数字电子技术基础：学习数字电路的基本元件和组成方式，包括逻辑门、触发器、计数器、多路选择器等。
2.传感器技术：学习传感器采集信号的原理和应用，包括光电传感器、声波传感器、温度传感器、压力传感器等。
3.通信技术：学习数字电路的数据传输方式及其应用，包括串行通信、并行通信、脉冲编码调制（PCM）等。
4.计时器设计：学习计时器的原理和设计方法，掌握计时器的输入和输出接口。
5.控制信号产生技术：学习控制信号产生的原理和应用，包括触发器、通用逻辑门等。
基于以上的基础知识，我们能够完成数字电子技术红绿灯课程的设计。
下面是具体的研究步骤：1.红绿灯控制原理和方法：首先需要了解红绿灯控制原理和方法，包括定时器、传感器等控制方式。
2.电路模拟仿真实验：为了深入理解红绿灯控制的原理和方法，需要进行电路模拟仿真实验，可以使用SPICE软件等进行仿真模拟。
3.红绿灯硬件设计：根据电路仿真实验的结果，进行红绿灯硬件设计，包括电路图设计、PCB设计、元器件选择等。
《数字逻辑电路设计》课程设计报告题目：红绿灯控制器指导教师：***设计人员：李璧江学号：**********班级：电信132日期：2015.5.7目录第I 条学习目的 (3)节1.01 设计起源 (3)节 1.02 设计目的 (3)第II 条设计任务书及基本要求 (3)节 2.01 基本要求 (3)节 2.02 设计任务书 (4)节 2.03 设计的一般方法及提示 (5)第III 条设计框图及整机概述 (5)第IV 条各单元电路的设计方案及原理说明 (6)节 4.01 计数器的连接和置数 (6)节 4.02 计数器的选通和转换处理 (8)节 4.03 交通灯的连接 (10)第V 条调试过程及结果分析 (11)节 5.01 计数器调试 (11)节 5.02 数码管显示调试 (11)节 5.03数码管的连接 (11)节 5.04 计数器的选通和转换调试 (12)第VI 条设计丶安装及调试中的体会 (14)第VII 条对本次课程设计的意见及建议 (15)第VIII 条附录 (16)节8.01 元器件清单 (16)节8.02 整机逻辑电路图 (16)第 I 条学习目的节 1.01设计起源数字电路发展到今天，其设计思想，方法，手段的变化。
节 1.02设计目的1、掌握数字系统的分析和设计方法；2、能够熟练地、合理地选用集成电路器件；提高电路布局、布线及检查和排除故障的能力；3、培养书写综合实验报告的能力。
第 II 条设计任务书及基本要求节 2.01基本要求1、根据设计任务要求，从选择设计方案开始，首先按单元电路进行设计，选择合适的元器件，最后画出总原理图。
2、通过仿真、电路调试，能实现相应的计时功能、逻辑功能，直至实现任务要求的全部功能。
对电路要求布局合理、走线清楚、工作可靠。
3、写出完整的课程设计报告，其中包括调试中出现异常现象的分析和讨论。
节 2.02设计任务书任务：红绿灯控制器基本设计要求：仿真实现，设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
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：R,支：r）绿（主：G，支：g）黄（主：Y，支：y）三种颜色灯，由四种状态自动循环构成（Gr→Yr→Rg→Ry）;并要求不同状态历时分别为：Gr:30秒，Rg:20秒，Yr,Ry:5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。
1）系统的计时器是由74LS161组成，其中应因为绿灯时间为30秒，所以绿灯定时器由两块74LS161级联组成.74LS161是4位二进制同步计数器，它具有同步清零，同步置数的功能。
2）系统的主控制电路是由74LS74组成，它是整个系统的核心，控制信号灯的工作状态。
3)系统的译码器部分是由一块74LS48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：1)总体方案如图：2）各单元电路的设计：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，状态产生电路根据需要产生秒脉冲，电路图如下图所示：2.主控制电路D1=Q1/Q2+/Q1Q2(/表示取非) D2=/Q2 CLK=CO2 CLR和PR均置1.主控制电路可产生00---->01---->10---->11----00控制信号。
3.红绿灯显示电路电路图如图：4. 计时部分电路A ) 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74LS161.因要以十进制输出，且有一些状态维持时间超过10秒，则必须用两个74LS161分别产生个位和十位的数字信号。
一、实验背景随着我国城市化进程的加快，交通问题日益突出，十字路口作为城市交通的重要组成部分，其红绿灯的设计与运行对交通秩序和效率具有重要影响。
为了提高学生的实际操作能力和创新能力，本次实验实训旨在让学生掌握红绿灯设计的基本原理和方法，并通过实际操作，设计并实现一个简易的红绿灯控制系统。
二、实验目的1. 理解红绿灯控制系统的基本原理和组成。
2. 掌握数字电路设计的基本方法和技巧。
3. 培养学生的实际操作能力和创新能力。
4. 提高学生的团队合作意识和沟通能力。
三、实验原理红绿灯控制系统主要由以下几个部分组成：1. 控制电路：负责产生控制信号，控制红绿灯的亮灭。
2. 显示电路：用于显示红绿灯的状态。
3. 时序电路：负责控制红绿灯的亮灭时间。
本次实验采用以下原理：1. 控制电路：利用74LS161级联实现模60的计数，并用74LS138进行状态译码，通过组合逻辑门电路实现控制信号的产生。
2. 显示电路：使用4个数码管显示时间，其中2个显示东西方向时间，另2个显示南北方向时间。
3. 时序电路：利用555定时器产生定时信号，控制红绿灯的亮灭时间。
四、实验内容1. 设计红绿灯控制电路：根据实验原理，设计控制电路，实现红绿灯的亮灭控制。
2. 设计显示电路：设计显示电路，实现红绿灯状态的实时显示。
3. 设计时序电路：设计时序电路，控制红绿灯的亮灭时间。
4. 硬件搭建：根据电路设计，搭建实验电路。
5. 调试与测试：对实验电路进行调试与测试，确保红绿灯控制系统正常运行。
五、实验步骤1. 分析实验原理，确定电路设计思路。
2. 设计控制电路，选择合适的集成电路和元件。
3. 设计显示电路，确定数码管和驱动电路。
4. 设计时序电路，选择合适的定时器和元件。
5. 根据电路设计，绘制电路图。
6. 搭建实验电路，连接各个元件。
7. 调试电路，确保红绿灯控制系统正常运行。
8. 测试电路，验证红绿灯控制系统的功能。
六、实验结果与分析1. 控制电路：通过设计，实现了红绿灯的亮灭控制，满足了实验要求。
实验8 综合实验——交通控制灯一、实验目的设计一个电路，用于十字路口的车辆控制的交通灯，自己可以随意发挥，按照实际情况设计一个可以用于十字路口的交通灯。
用仿真软件进行仿真。
二、实验仪器74LS192，74LS47，74LS00，74LS11，74LS32，74LS04，74LS10，74 LS161，以及数码管。
三、实验原理设两个路口分别为甲、乙路口，根据实际情况，则应该有以下四种情况：（1）甲路口红灯亮，乙路口绿灯亮。
（2）甲路口红灯继续亮，乙路口黄灯亮。
（3）甲路口绿灯亮，乙路口红灯亮。
（4）甲路口黄灯亮，乙路口红灯继续亮。
经过分析，决定用74LS192来进行减法计数，然后用74LS161的计数输出来控制数码管的CA端，即控制数码管是否点亮。
74LS161的计数脉冲由74LS192的输出通过一系列逻辑门电路来控制，使其每5秒输出一个脉冲。
然后通过74LS161的输出通过逻辑门电路与数码管相连，来控制哪个数码管亮以及亮多长时间。
具体情况如下表：注意：74LS161设计的为12进制计数器。
74LS161的CLK 端的输入为：CLK=A ⊕C+B+D (D,C,B,A 分别为74LS192的个位片的输出端口，顺序为由高到低) 以下为个数码管的CA 端输入：甲路口红灯为：JR=)()(D B D C+∙+甲路口黄灯为：JY=ABD 甲路口绿灯为：JB=DB BD A CB ∙∙乙路口红灯为：YR= ABD+DB BD AC B ∙∙乙路口黄灯为：YY=)()(A B D C D++∙+乙路口绿灯为：YB=C B A 设计出来的实验电路图：4L S 32N四、 实验内容按照自己所想的，在multisim中连接电路，经过好多次的尝试之后，有了些眉目了，连接好电路之后，终于可以按照自己的想法实现电路的功能了。
不过在连接过程中发现，当数码管的数量增加时，电路的处理速度明显的变慢，而且还出现显示不稳定，不该显示的数码管有些跳动的现象。
数字电路实验一设计思路：利用EMP240-CPLD开发板完成实验红绿灯电路。
首先观察开发板上面12个LED灯，上下左右每个方向各有三个灯，上标有R,G,Y，我设计对应红绿灯的颜色为红，绿，黄。
首先将开发板提供的12MHz转换为1Hz的时钟信号，然后利用时钟信号上升沿来控制statedev与state变量，达到计算时间的目的，根据state变量所对应的时间来控制LED灯的状态，以达到控制红绿灯的目的。
程序设计：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.numeric_std.all; \\导入库文件entity TL isport(clk: in std_logic;\\输入时钟信号为标准逻辑led: out std_logic_vector (11 downto 0) \\LED的输出为标准逻辑，共12个);end entity;architecture rtl of TL issignal clk1s: std_logic;\\设置信号clk1s为标准逻辑beginprocess(clk)variable clkdev: integer range 0 to 11999999;\\ 设置clkdev的范围为0到11999999beginif clk'event and clk='1' then \\如果时钟信号发生并且为高电平，即上升沿clkdev:=clkdev+1; \\然后clkdev的值加1if clkdev=11999999 then \\如果clkdev的值为11999999的时候clk1s<='1'; \\clk1s的值为1elseclk1s<='0';\\当clkdev的值为其他值的时候clk1s为0 end if;end if;end process;\\该进程模块结束process(clk1s)variable state: integer range 0 to 100; \\设置state整数变量范围为0到100beginif clk1s'event and clk1s='1' thenstate:=state+1;if state=100 then\\当state的值为100时，即100秒后state复位state:=0;else \\state为其他值的时候保持原值state:=state;end if;end if;if state>=0 and state<40 then\\前40秒内LED灯的信号为“101110101110”led<="101110101110";else if state>=40 and state<50 then\\40到50秒LED灯的信号为“011110011110”led<="011110011110";else if state>=50 and state<90 then\\50到90秒LED灯的信号为“110101110101”led<="110101110101";else if state>=90 and state<101 then\\90到100秒LED灯的信号为“110011110011”led<="110011110011";end if;end if;end if;end if;end process;\\该进程模块结束end rtl; \\ rtl程序结束。
数字电路基础红绿灯实验报告数字逻辑电路红绿灯课程设计实验报告题目：红绿灯控制器指导教师：莫琳设计人员（学号）：谭晨曦（1107200144）班级：电信类111班日期：2013年5月25日目录一．设计任务书二．设计框图及整机概述三．各单元电路的设计方案及原理说明四．调试过程及结果分析五．设计、安装及调试中的体会六．对本次课程设计的意见及建议七．附录（包括：整机逻辑电路图和元器件清单）一、设计任务书基本设计要求：EWB仿真实现，设计一个红绿灯控制器控制器设计应具有以下功能：（1）东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
. （2）东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。
（3）东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮。
(4 ) 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮。
要求有时间显示的（顺数、逆数皆可）时间自定(按学号：红灯时间（学号）=绿灯时间+黄灯时间（≥5）。
二．设计框图及整机概述设计框图：电源计数器数码显示脉冲控制红绿灯红绿灯控制器设计框图整机概述：红绿灯控制器由电源模块、脉冲模块、计数模块、控制模块、红绿灯模块以及数码显示模块共六部分组成。
电源模块为整机提供电源；脉冲模块提供给计数器作为时钟信号；计数模块为44进制计数器，分别输出到数码显示模块和控制模块作为数码显示信号和控制信号；数码显示模块接收来自计数器模块的信号，表明计数器工作状态；控制模块接收计数器模块输出的控制信号从而控制红绿灯的亮灭；红绿灯模块的亮灭情况见设计任务书。
三、各单元电路的设计方案及原理说明电源模块：外接，略。
脉冲模块：外接，略。
计数模块：计数模块内两个计数器（74LS160）CLK外接时钟脉冲信号，A、 B、C、D接地，LOAD接高电平。
低位计数器（左）的进位信号通过RCO输送至高位计数器（右），使高位计数器仅在有进位时工作。
因为我的学号为44，按照任务书要求，再通过将两个计数器的Qc分别接至与非门，以与非门的输出信号作为两个计数器的置零信号，至此，一个四十四进制计数器完成。
