数字电子技术交通灯课程设计交通灯控制器的设计
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交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是现代城市交通管理的重要设备之一,它通过控制红绿灯的变化来引导车辆和行人的交通行为。
在这个数电课程设计中,我将介绍一个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案。
我们需要明确交通灯控制器的工作原理。
交通灯控制器需要根据交通流量和道路情况来合理地控制红绿灯的变化。
一般来说,交通灯控制器包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。
在这个设计中,我们将使用数字电路来实现交通灯控制器。
数字电路是一种由逻辑门构成的电子电路,它能够对输入信号进行逻辑运算,并输出相应的结果。
我们可以使用逻辑门来实现交通灯控制器的各个部分。
我们需要设计一个计时器来控制红绿灯的变化。
计时器可以根据设定的时间间隔来输出不同的信号。
我们可以使用时钟信号来驱动计时器,每个时钟周期结束时,计时器的值加1。
当计时器的值达到设定的时间间隔时,就会触发一个输出信号,用于控制红绿灯的切换。
我们需要使用传感器来检测交通流量和道路情况。
传感器可以将交通流量和道路情况转化为电信号,并输入到交通灯控制器中。
根据传感器的输入信号,交通灯控制器可以做出相应的决策,例如延长绿灯时间或者提前切换红灯。
然后,我们需要设计状态切换逻辑来根据输入信号决定交通灯的切换。
状态切换逻辑可以根据当前的交通流量和道路情况,以及交通灯的当前状态,来计算下一个交通灯的状态。
例如,当交通流量较大时,状态切换逻辑可以延长绿灯时间;当交通流量较小时,状态切换逻辑可以提前切换红灯。
我们需要设计信号输出部分来控制红绿灯的显示。
信号输出部分可以根据状态切换逻辑计算得到的交通灯状态,输出相应的信号,控制红绿灯的亮灭。
例如,当状态切换逻辑计算得到应该显示绿灯时,信号输出部分就会输出一个绿灯信号,使绿灯亮起。
这个基于数字电路的交通灯控制器的设计方案包括计时器、传感器、状态切换逻辑和信号输出等部分。
通过合理地设计这些部分,并进行适当的调试和优化,我们可以实现一个高效、稳定的交通灯控制器,为城市交通管理提供有力的支持。
数电课程设计课程名称:交通灯控制器******学号:**********专业:测控技术与仪器交通灯控制器设计一、设计任务和要求1.设计一个交通灯控制器,由两条主干道汇合成十字路口,在每个入口处设置两相位信号灯;分别为直行—红、黄、绿等;左转—红、黄、绿灯,六盏信号灯。
2.每个路口信号灯亮灭次序和时间为直行—绿灯30秒,黄灯5秒,红灯85秒;左转—绿灯20秒,黄灯5秒,红灯95秒。
3.各路口有两个倒计时显示器,分别显示直行和左拐倒计时状态。
4.黄灯亮时,为闪烁点亮方式。
二、方案论证1.各变量含义clk为单位脉冲信号,reset为清零信号,HSR、HSG、Y1分别为东西直行红黄绿灯,HLR、HLG、Y2分别为东西左拐红黄绿灯,SSR、SSG、Y3分别为南北直行红黄绿灯,SLR、SLG、Y4分别为南北左拐红黄绿灯;HS0,HL0,SS0,SL0分别为东西直行、东西左拐、南北直行、南北左拐倒计时。
2.信号灯状态表及每个状态倒计时3.显示器倒计时的实现通过设计一个逐渐递增的数x(从1不断加1,一直加到120),然后用一个数减去x就得到一个递减的数来作为计时器上显示的数。
例如:第一个状态为东西直行绿灯亮30秒,那么就用31—x(此时x从1一直加1到30)来表示绿灯的剩余倒计时时间;而到第二个状态则为东西左拐黄灯亮5秒,那么就用36—x(由于x是不断加1的数,那么此时x变为从31不断加1到35)来实现黄灯亮5秒的倒计时显示。
其他状态及其他方向倒计时与这两个例子一样,都是通过一个数减去x来实现的倒计时。
具体每个状态倒计时如下:case(z)8'd1:begin HS<=31-x;HL<=36-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd2:begin HS<=36-x;HL<=36-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd3:begin HS<=121-x;HL<=56-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd4:begin HS<=121-x;HL<=61-x;SS<=61-x;SL<=96-x;end8'd5:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=91-x;SL<=96-x;end8'd6:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=96-x;SL<=96-x;end8'd7:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=121-x;SL<=116-x;end8'd8:begin HS<=121-x;HL<=121-x;SS<=121-x;SL<=121-x;endz的取值分别表示8个状态,HS表示东西直行倒计时显示,HL表示东西左拐倒计时显示,SS表示南北直行倒计时显示,SL表示南北左拐倒计时显示。
数电课程设计---交通信号灯控制器机械与电⼦⼯程学院课程设计报告课程名称数字电⼦技术基础设计题⽬交通信号灯控制器所学专业名称⾃动化班级学号学⽣姓名指导教师2012年 5 ⽉25 ⽇任务书设计名称:交通信号灯控制器⼀、课程设计⽬的这次的课程设计主要是要综合了解与运⽤所学的知识,通过这次的课程设计来检测这⼀学期所学的知识。
通过制作来了解交通灯控制系统,了解译码器、计数器、寄存器芯⽚的作⽤。
交通灯控制系统主要是实现城市交叉路⼝红绿灯的控制。
在现代化的⼤城市中,⼗字交叉路⼝越来越多,在每个交叉路⼝都需要有⼀个准确的间间隔和转换顺序,这就需要有⼀个安全、⾃动的系统对红、黄、绿灯的转换进⾏管理。
本次的设计就是基于此⽬的⽽设计的。
⼆、课程设计任务和基本要求设计任务:1.东西⽅向绿灯亮,南北⽅向红灯亮,时间15s。
2.东西⽅向与南北⽅向黄灯亮,时间5s。
3.南北⽅向绿灯亮,东西⽅向红灯亮,时间l0s。
4.如果发⽣紧急事件,可以⼿动控制四个⽅向红灯全亮,禁⽌该道路的车辆通⾏,特殊情况过后能恢复正常。
基本要求:1. 能够实现设计任务的基本功能;3.运⽤数字电⼦技术的理论设计、制定实验⽅案,并撰写课程设计论⽂要求符合模板的相关要求,字数要求3000字以上。
⼀、摘要随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起⼈们的关注。
⼈、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之⼀。
城市交通控制系统是⽤于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
如何采⽤合适的控制⽅法,最⼤限度利⽤好耗费巨资修建的城市⾼速道路,缓解主⼲道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
为此,通过我应⽤所学的知识设计了⼀套交通灯控制电路的⽅案。
交通灯的控制系统主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器组成。
关键词:计时电路、主控电路、信号灯转换器、脉冲信号发⽣器⼆、⽅案选择及论证根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分主次⼲道的,两个⽅⾯的时间是不同的,东西⽅向通⾏15s,南北⽅向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我⾃⼰的经验,东西⽅向通⾏15s完,倒计时数字显⽰器会显⽰到0,然后切换到南北⽅向通⾏10s完之后, 倒计时数字显⽰器也会显⽰到0之后然后切换到南北⽅向,这样如此循环,这样的话我们就要设计⼀个16进制和⼀个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以⽤两⽚74192芯⽚来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以⽤利⽤JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个⽅向倒计时只有5s时,黄灯闪,⼀直到0为⽌,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出⼀个脉冲然后⼀直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是⼀个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使⽤清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之⼀直处于亮的状态。
交通灯控制器+数字电路课程设计报告交通灯控制器是交通管理系统中的重要组成部分,其主要作用是控制道路上的交通信号灯。
随着数字电路技术的发展,交通灯控制器也逐渐向数字化、智能化方向发展。
本文将详细介绍一种基于数字电路的交通灯控制器设计,以及该设计方案的实现和效果。
一、设计方案1.硬件设计硬件设计方案主要包括数字电路的选择、交通灯的控制模块、传感器等。
本方案选用FPGA芯片作为控制芯片,该芯片具有先进的数字信号处理能力和可编程性,便于开发和定制。
交通灯的控制模块包括红灯、黄灯、绿灯三个信号灯的控制器,以及车辆、行人传感器等。
其中车辆传感器主要用来检测车流量,行人传感器主要用来检测行人通行情况。
2.软件设计软件设计方案主要包括程序的设计和调试,以及人机界面的设计和开发。
程序设计方案采用Verilog HDL语言进行实现,采用时序逻辑设计的思路来编写程序,实现红绿灯的控制和状态转移。
人机界面采用C语言进行编写,通过串口通信与控制芯片进行数据传输和控制。
二、实现过程在设计方案确定后,我们进一步开始实现。
首先是电路的焊接和测试,在确定电路正常无误后,再完成程序的编写和调试。
最后是人机接口的开发和完善。
具体实现流程如下:1.电路焊接首先进行电路布线和焊接,将FPGA芯片、光耦隔离器、电位器等元器件焊接到电路板上,以及信号灯、传感器等元器件的接入。
2.程序编写利用Verilog HDL语言编写程序,主要包括红绿灯状态的转移逻辑和相应的信号输出控制。
程序设计过程中,需要注意时序和状态的转移。
3.调试测试完成程序编写后,需要进行相应的调试测试。
通过仿真测试,检查程序逻辑是否正确,排除潜在问题。
在硬件实验平台上进行测试,确定系统能够正常工作。
4.人机界面开发利用C语言编写人机界面,实现与交通灯控制器的交互控制。
实现车辆、行人传感器的数据采集和显示,以及人手动控制交通灯的功能。
三、实现效果通过测试和实验验证,本文的交通灯控制器设计方案具有以下优势:1.使用FPGA芯片作为控制芯片,具有较强的可编程性和数字信号处理能力。
数字电子技术课程设计实验报告题目:交通信号灯控制电路设计专业:班级:学号:姓名:指导老师:时间:一、设计任务及要求为了确保十字路口的车辆顺利通过,往往采用自动控制的交通灯信号灯来进行指挥。
(1)其中红灯(R)亮表示该条道路禁止通行;(2)黄灯(Y)亮表示停车,绿灯(G)亮表示允许通行;(3)黄灯亮时要求每秒钟闪亮一次;(4)东西、南北方向除了有红(R)、黄(Y)、绿(G)灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用倒计时的方法);二、课程设计实验预习要求(1)复习数字系统设计基础。
(2)复习多路数据选择器、二进制同步计数器的工作原理。
(3)根据交通灯控制系统框图,画出完整电路图。
三、设计原理与电路1.分析系统逻辑功能,画出系统框图控制系统原理图交通灯原理控制如上图所示,它主要由秒脉冲发生器、定时器、译码器、控制器等部分组成。
秒脉冲发生器是本实验中控制器和定时器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯控制信号,经驱动电路驱动后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它接受来自定时器的信息后控制译码器工作。
2.单元电路的设计1)控制器控制器是交通管理的核心,它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作。
(1)交通灯的四种工作状态的转变是由控制器进行控制转换的,它们的工作方式满足如右图顺序工作流程,设东西向的红、黄、绿灯分别为EW(R)、EW(Y)、EW(G),南北向的红、黄、绿灯分别为NS(R)、NS(Y)、NS(G)。
状态1:东西方向车道的绿灯亮,车道通行;南北方向车道的红灯亮,车道禁止通行。
状态2:东西方向车道的黄灯亮,车道缓行;南北方向车道的红灯亮,车道禁止通行;状态3:东西方向车道的红灯亮,车道禁止通行;南北方向车道的绿灯亮,车道通行;状态4:东西方向车道的红灯亮,车道禁止通行;南北方向车道的黄灯亮,车道缓行;四个状态用时所占比例分别为5:1:5:1,所以,计数器每次工作的循环周期为12,所以可以选择12进制计数器。
交通灯控制器数电课程设计交通灯控制器是一个常见的数电课程设计项目,下面是一个简单的交通灯控制器的设计方案:1. 需求分析:- 交通灯要能够按照规定的时间间隔不断切换状态。
- 交通灯的状态包括红灯、黄灯和绿灯,分别对应停止、警告和通行状态。
- 红灯、黄灯和绿灯的时间间隔可以根据实际需要进行调整。
2. 设计方案:- 使用数字时钟芯片,如NE555,来生成固定频率的时钟信号。
- 使用多路选择器,如74LS151,来选择不同的灯的状态输出。
- 使用逻辑门电路,如与门和或门,来实现灯的状态切换。
3. 设计步骤:- 使用时钟芯片来产生一个频率为1Hz的时钟信号。
- 使用分频器电路,如74LS90,将时钟信号的频率分为三等份,分别用于控制红灯、黄灯和绿灯的持续时间。
- 使用多路选择器74LS151,根据时钟信号的状态与分频器的控制信号,选择对应的灯输出高电平或低电平。
- 使用逻辑门电路,通过组合逻辑将时钟信号和选择器输出的灯状态进行控制,实现交通灯的状态切换。
4. 硬件设计:- 使用电路实验板、面包板或PCB板等硬件平台进行电路连接。
- 导入时钟芯片、分频器、多路选择器和逻辑门等器件。
- 连接器件之间的引脚,构建交通灯控制器电路。
5. 软件设计:- 使用VHDL、Verilog或其他HDL语言进行交通灯控制器的逻辑设计和仿真。
- 根据交通灯的时序要求设置时钟频率、分频器的初始状态和选择器的状态等参数。
- 通过仿真软件进行功能验证和时序分析,优化电路设计。
6. 实现与调试:- 将硬件连接完成后,使用示波器、逻辑分析仪等仪器对电路进行调试。
- 观察交通灯的状态是否按照预期进行切换。
- 根据实际需要调整各个灯的持续时间和时钟频率等参数,进行效果调试。
7. 总结:- 对交通灯控制器的设计进行总结和评估,包括可靠性、灵活性和可扩展性等方面。
- 提出改进方案,进一步优化交通灯控制器的设计。
注意事项:- 在设计过程中,要遵守相关的电路布线规范和安全操作规程。
交通灯控制器数电课程设计一、引言交通灯控制器是城市交通管理中的重要设备,用于控制道路上的交通信号灯的亮灭状态。
本文将基于数电课程设计一个简单的交通灯控制器电路,并介绍其原理和实现过程。
二、设计原理交通灯控制器的设计需要考虑以下几个方面的因素:1. 灯的亮灭状态:交通灯通常包括红灯、黄灯和绿灯,每种灯的亮灭状态需要根据交通规则进行控制。
2. 灯的切换时间:交通灯的切换时间需要合理设置,以保证交通流畅和安全。
3. 输入信号的获取:交通灯控制器需要根据外部输入信号来控制灯的切换,如道路上的车辆、行人等。
三、电路设计1. 时钟电路:交通灯控制器需要一个时钟信号来控制灯的切换时间。
可以通过使用555定时器构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路:交通灯控制器需要一个计数器来计算时间,并根据时间来控制灯的切换。
可以使用74LS90或74LS93等计数器芯片实现。
3. 逻辑门电路:交通灯控制器需要逻辑门电路来实现交通灯状态的控制和切换。
可以使用与门、或门、非门等逻辑门芯片来实现。
四、实现过程1. 时钟电路的设计:根据555定时器的工作原理,选择合适的电阻和电容值,构建一个稳定的时钟电路。
2. 计数器电路的设计:根据交通灯的切换时间要求,设置计数器的计数值,并将计数器与时钟电路连接,实现计数器的工作。
3. 逻辑门电路的设计:根据交通灯的状态要求,使用逻辑门芯片构建一个交通灯控制电路,实现交通灯的切换和控制。
4. 输入信号的获取:可以使用传感器等设备来获取道路上的车辆、行人等输入信号,并将其与交通灯控制器连接,实现灯的切换。
五、功能扩展1. 灯的数量扩展:可以根据实际需要,扩展交通灯的数量,如添加左转灯、右转灯等。
2. 信号优先级控制:可以根据不同道路的交通状况,设置交通灯的信号优先级,以提高交通效率。
3. 线路保护功能:可以在交通灯控制器中添加线路保护装置,以防止线路过载或短路等故障。
六、总结本文基于数电课程设计了一个简单的交通灯控制器电路,并介绍了其原理和实现过程。
交通灯设计一.设计要求:1.设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
用红、绿、黄发光二极管作信号灯。
2.主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。
绿灯转换为红灯时,中间夹杂一秒的黄灯,主支干道都是如此。
3.主干道和支干道通行七秒,禁止八秒,黄灯等待一秒。
二.设计思路161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码管显示。
设计分析如下:1)555电路的实现:由555电路产生CP脉冲。
期间R1=100K 。
R2=4.7K模块图如下所示(2) 161实现状态产生序列:计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数,因此连接一个模16的计数器,先用数码管检测模16的状态是否正确,并且显示进位,检查完后再接其后的控制部分。
(3)数字显示的实现通过7448与数码管的连接实现数字显示,原理图如下:E D 接地 C H(4)计时部分设计设计要求对不同的状态维持的时间不同,而且要以十进制倒计时显示出来。
根据已给的实验器材一片161就可以实现。
设计思路:一:显示器部分的计时要求7-0,7-0,循环显示,根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。
二:信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态,运用逻辑器件与非门,反相器等实现信号灯的正常闪烁。
(5)信号灯状态表如下:由真值表可求的控制电路的函数表达式:信号灯电路图如下:三.电路的组装与调试1.分别组装各个功能模块,并在组装完后初步检测电路(a)先在面包板上整体布局,再连接好电源线和地线。
组装秒脉冲发生器,完成后加电源测试,测试时可用发光二极管加在输出端,如二极管规则的闪动则电路正长,也可用示波器测试。
课程设计课程名称数字电子技术课题名称交通灯控制器专业班级学号姓名指导教师黄望军2014 年11 月7 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:交通灯控制器专业班级:学生姓名:学号:指导老师黄望军审批:任务书下达日期2014年10月27日设计完成日期2014年11月7日目录设计总体 (1)设计要求 (1)设计思路 (2)设计框图。
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4单元电路设计 (4)同步十进制计数器 (4)译码器 (4)十进制加/减计数器 (9)秒脉冲产生器 (12)其他元件 (13)总电路 (14)实际接线图 (15)安装及调试步骤 (15)故障分析及电路改进 (16)附录(元器件清单) (17)参考文献 (17)总结与体会 ........................................................................................................................ 18 评分表 (20)一、设计总体 1.1设计要求1。
设计并制作交通灯控制电路; 2.电路功能为:1)采用两位数码显示器显示南北方向时间;采用两位数码显示器显示东西方向时间;2)交通灯控制器工作流程如下:1。
2设计思路本系统采用主干道和支干道分开实现功能,但又相互配合的思路,用时间的相关性将主干道与支干道的信号灯的亮灭相联系起来.根据系统的要求:主干道绿灯45秒,支干道绿灯25秒;每次由绿灯变为红灯时,应有5秒黄灯亮作为过渡;则其时间循环图如下所示:图2.2 主干道时间循环图图2.3 支干道时间循环图对于其中一条干道,系统的工作流程图如下所示:系统工作原理如下:初始状态,对于主干道,计数器预置数30秒,在CP脉冲的作用下开始进行倒计时,当倒计数至零时,可以对信号灯控制电路产生一个上升沿的单脉冲,该脉冲将作为74LS160的脉冲输入,完成一次计数,实现对绿灯,黄灯和红灯的亮灭的控制,此时红灯亮,当三种信号灯完成一次状态变化时,将变化的信号传送给74LS138译码器,由该译码器选中相应的倒计数置,并将该倒计数置给计数器74LS192,完成一次工作循环,然后是5秒的黄灯,最后是30秒的红灯。
宿迁学院三系《数字逻辑电路》课程设计交通灯控制器的设计 计算机科学与技术2012.12.29题 目: 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师:完成日期:目录:1. 设计任务及要求2. 总体控制方案3. 控制电路设计3.1控制电路工作原理3.2控制电路设计原理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4.2主干道与支干道倒计时电路设计5. 倒计时电路设计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. 实验结果分析.改进意见与学习心得体会9. 参考文献摘要:交通灯控制电路的设计,设计了一个南北方向和东西方向十字路口的交通灯控制电路,本交通灯控制电路采用74LS193可预置四位二进制双时钟可逆计数器实现计数功能,并通过一系列集成逻辑门电路芯片控制红绿灯的交替显示。
具体方案如下:1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。
2总体控制方案交通灯控薇器的功能框设主干道绿灯、黄灯、红灯分别为 G1、丫1、R1;支干道绿灯、黄灯、红灯 分别为G2丫2、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:状态G1Y1R1G2Y2R2 S0 00 100 001 S1 01 010 001 S210 001 100 S311001010主干道倒计时显示: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。
3控制电路设计3.1控制电路工作原理: 4状态循环实现:60-> ....... ->01 r»05.■…->01支干道倒计时显示:65今...... 今06 -^05今...... 今 ...... ->06 -> 05^ (01)■>45今 ..->01 > 05 ->……->01 S2主干道和支干道信号灯的实现: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。
人=02哥02 二叫XSOIC |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:由具有同步置数功能的十进制减法计数器实现。
LDN=1时:通过卡诺图分别求解驱动方程D3D2D1D0 LDN=(时:D3D2D1D0=DCBA诵过卡诺图分别求解驱动方程D3D2D1DO< DHQ3Q2 Q1Q0+C3 Q2 QI Q0;D2=Q3Q2 QI QO+C2Q1+Q3Q2QO;rzn 7w t .D1=Q2Q1 QOfQ2QGK)3Q() IQ2QlQ(r DO=Q(),合成芯片为10:2.再将两片及联实现2为二进制减法计数器:合成为dec芯片:f counter, end ^2Idn (3 0] cp hp 0]DO T10102034.2主干道与支干道倒计时电路设计当主干道或支干道减法计数器为01时,产生同步置数信号,将下一状态5. 倒计时电路设计5.1动态显示工作原理: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。
5.2动态显示及译码电路设计:七段译码:--bcd-7segLIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY bcd_7seg ISPORT(in_data:IN STD_L0GIC_VECT0R(3 DOWNTO 0); out_data:OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );END bcd_7seg;ARCHITECTURE rtl of bcd_7seg ISBEGINPROCESS(in_data)BEGINCASE in_data ISWHEN "0000"=>out_data<="00111111";WHEN "0001"=>out_data<="00000110"; WHEN "0010"=>out_data<="01011011"; WHEN "0011"=>out_data<="01001111"; WHEN "0100"=>out_data<="01100110"; WHEN "0101"=>out_data<="01101101"; WHEN "0110"=>out_data<="01111100"; WHEN "0111"=>out_data<="00000111"; WHEN "1000"=>out_data<="01111111"; WHEN "1001"=>out_data<="01100111"; WHEN OTHERS=>out_data<="00000000"; END CASE;END PROCESS;END rtl;合称为::bcdjsagdih|3.t0|in.diti[3. .0]期少叩,期R6. 总体电路设计:6.1 总体电路:6.2电路工作说明:此电路主要是由控制器、倒计时器、译码器和脉冲信号发生器等组成,给总电路加入引脚下载验证。
脉冲发生器是该系统中倒计时器和控 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。
交通灯4种工作状 态的转换是由控制器器进行控制的。
设控制器的四种状态编码为00、01、11、10,并分别用S0、S1、S3、S2表示。
译码器的主要任务是将控制器的输出q1、q0的4种工作状态,翻译成主干道与支干道上 6个信号灯的工作状态。
由于最 后在cp 和cpscan 均设为不相同的时钟信号,所以在显示的波形图中主干道G1, Y1,R1和次干道G2, 丫2,R2信号波不相同,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,然后进入循环状态,实现交通控制功能。
7. 电路仿真调试:7.1控制电路仿真调试和其余部分电路仿真调试:恥n 艳LcrnI-k 0D1 A 0k [9]A 】 Value 氛 14 4站卩ps20. 0 nsI40. D 皿H60. D 2ii@0.0 nz ii1QQ. 0 »iLED. 0 Mi14. itsJI_ 1_L 1_1 _ 1_ 1_1 _ 1_L 1_1__1__ 1_1 _ 1_ 1_1 1_L j_i ___ r'Lf11 r [or x ^r~osr YfTrTT^r&i r M 乂⑷:獗[3] x rz]:TsTTS LLrr"Lr~Lii Lii ~LA D A Q>具有同步置数功能的十进制减法计数器 HiIA ] ¥ f Y 4 厂h)ZXL (0))SllO^ns 610J) ns 650.(D IU 6W p ns T30.p ns TTB.fl ns 8S0.p m BM.p “ 8W p 闊 930 p ・i W.p nsA 0A 0lift ■ DA I A UL QJI II g] A IA 0A ibD q■ 廻i©®i©(D®OE®E :EKDOD (niE®l®TLA 0A IJL 0级联实现2位十进制减法计数器7.2倒计时电路仿真调试7.3译码显示电路仿真调试总的波形图:7.4总体电路仿真调试OH5 C/6❻E :尬iObLi O 12: <>13-tf IS 锣IB ❾汗 3 16£0&2L«f[5j -x.([4j »([3) -TtcCS) -J -xt E (01氏加:Irieivd 5lac us End827.-C5 usrLrmirLrLrLrLm-LrLnLinLrLrLrLrLrLrLrLrLrLrLnuFLrLrLnj:Q^i L 111 jySSTt^nWHYL ijoi *iTM )^5nx 炖rliiTy WM »J m j[iTiu Lu~Lr Li _LrJ dL nr~u iJ结果: 主干道交通灯转换数据绿—黄 黄—红正常 正常常支干道交通灯转换数据 红f 绿 —红正常绿f 黄正常常 通过将设计电路写入可编程器件DVCC 验证得所设计的交通信号灯设计能Mattel Ti -?吕Mg軋0k a a kQG£B win ILB 0 H Cl-s*c[Tl i«10B 1軋o l l1—r onLLIn n n -|rL够正确显示,各方向红绿灯符合均不冲突,符合实验最终目的要求。
8. 改进意见与学习心得体会本次数字电子技术课程设计使用Quartus II 8.1 软件,刚开始比较棘手,逐渐熟悉就好多了,当然离不开多问多练。