基于ewb平台的交通灯电路设计.doc

电子技术课程设计题目基于EWB平台的交通灯电路设计指导教师班级电子082姓名学号2008成绩时间第十八周一、课程设计的目的1掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。2熟悉数字集成电路的设计和使用方法。二、课程设计的任务1设计一个主要街道和次要街道十字路口的交通灯控制器。主要街道绿灯亮6S，黄灯亮2S；次要街道绿灯亮3S，黄灯亮1S。依次循环。2当主要街道绿灯亮6S时，次要街道的红灯亮；接着主要街道的黄灯亮2S，次要街道红灯依然亮；紧接着次要街道的绿灯亮3S，这时主要街道的红灯亮；然后次要街道的黄灯亮1S，主要街道的红灯依然亮；最后主要街道绿灯亮，次要街道变红灯，依次顺序循环控制的电路。3设计各个信号灯的显示电路。显示出各个灯发光时间的倒计时。四、课程设计的内容(1)熟悉EWB仿真软件的主要功能及特点。(2)根据设计要求列出交通灯控制器的真值表，利用卡诺图简化或公式法简化获得最简的逻辑表达式，根据公式直接设计总体电路。(3)逐一设计完成各单元电路并从EWB所提供的器件库中选择元器件。(4)进行总体连接完成总体设计，然后进行仿真，测量相关数据，按设计要求修改仿真电路直至符合设计要求。五、设计过程电路大致如下脉冲计数器控制电路主干道灯次干道灯1先由电路的功能得到真值表如下主次干道的绿、黄、红灯分别用G1，Y1,R1和G2，Y2，R2表示序号Q3Q2Q1Q0G1Y1R1G2Y2R200000100001100011000012001010000130011100001401001000015010110000160110010001701110100018100000110091001001100101010001100111011001010真值表显示器显示器又由真值表可以得到各个灯的卡诺图如下G1卡诺图Y1卡诺图表达式表达式R1卡诺图G2卡诺图表达式表达式Y2卡诺图R2卡诺图表达式表达式00X000X001X001X011X011X010X010X000X100X100X100X100X100X100X000X100X000X000X100X011X011X011X011X02由以上的出来的表达式改装计数器以及控制电路主要是通过改装一个模十六的计数器(74163)为模十二(因为我们每个循环只需要12S)，然后通过其四个输出来控制六个信号灯的变换。给计数器的CP端输入一个频率为1HZ的脉冲信号，计数器输出端会累加输入信号从而达到控制信号等的目的。计数器的改装经过如图一的改装之后，计数器的输出端将会有如表一的状态转移表。图一序号Q3Q2Q1Q000000101012011030111410005100161010710118110091101101110111111表一然后按表达式添加一些元件连接控制电路如下图控制电路3数字显示倒计时设计A主干道先显示绿灯的6S倒计时，然后是黄灯的2S，接着是红灯4S。B次干道在主干道亮绿黄灯的同时显示红灯8S，然后绿灯3S，最后是黄灯1S。数字显示器的设计主要是通过使用同步十进制可逆计数器(74192)来实现减计数。通过控制置数端ERRORERROR来实现信号灯所需要显示的秒数的循环。由于这个芯片的ERRORERROR端需要在低电平时才可工作，否则输出为0000，所以可以通过一个非门连接信号灯端来控制其工作状态。当计数器所对应的信号灯有信号时，计数器的ERRORERROR端才可接收到低电平，否则为高电平。此时只需在74192的DOWN端接入一个频率为1HZ的脉冲信号。也可以连接其信号灯端和一个频率为1HZ的脉冲信号通过一个与门来实现控制计数器的工作状态及计数。通过显示器的显示要求，得到真值表序号QDQCQBQAG1Y1R1101101002001001030100001主干道次干道序号QDQCQBQAG2Y2R210011100200010103100001从而得到表达式表达式A表达式B由表达式可以得到计数器与各灯的连接电路。所得的整个实验电路图如下六、心得体会数字电子技术开放实验的目标是培养学生综合实验能力和实验设计创新能力,加强数字电子技术知识的深广度,与实际接轨,初步具备分析问题、解决问题的能力。在数字电子技术开放实验中从现实应用中提取素材,从创新应用成果中汲取题材,替代过于陈旧落后的实验内容。通过应用范围的拓展领悟到数字电子技术原理在生活中的应用价值,意识到当前做的数字电子技术开放实验,其思想、其原理、其方法、其手段,肯定对今后的其他学科的学习带来启发和帮助,拓宽自己创新的思维空间