数字电路基础红绿灯实验报告

题目：红绿灯控制器　　指导教师：莫琳　　设计人员：谭晨曦班级：电信类111班日期：XX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　　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：　　东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。.东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮。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。　　要求有时间显示的时间自定(按学号：红灯时间=绿灯时间+黄灯时间。　　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。低位计数器的进位信号通过RCO输送至高位计数器，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。　　控制模块：　　控制模块根据以下设计表格，通过四进制计数表示四个时间段内灯的亮灭情况从而控制红绿灯模块，以计数器模块输出的控制信号作为脉冲输入。　　交通信号灯控制电路的设计　　一、设计任务与要求　　1、任务　　用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯，设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行，且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯，并且由绿灯变为红灯时，黄灯先亮5s，黄灯亮时每秒钟闪亮一次。　　2、要求　　画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。　　对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。　　二、设计原理和系统框图　　设计原理　　1、分析系统的逻辑功能，画出其框图　　交通信号灯控制系统的原理框图如图2所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和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。　　图1交通灯控制电路设计框图　　图中：　　Tl：表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25s，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，Tl=1,否则，Tl=0.　　Ty：表示黄灯亮的时间间隔为5s。定时时间到，Ty=1,否则，Ty=0。　　St：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。它一方面控制定时器开始下一个工作状态的定时，另一方面控制着交通信号灯状态转换。　　2、画出交通信号灯控制器ASM图　　甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行,乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时控制器发出状态信号ST转到下一工作状态。　　乙车道黄灯亮乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行已过停车线的车辆继续通行乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST转到下一工作状态。　　甲车道红灯亮乙车道绿灯亮。表示甲车道禁止通行乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL　　状态。　　甲车道红灯亮乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止同行，乙车道上未位过停ST转到下一工作　　车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时控制器发出状态转换信号ST系统又转换到第1种工作状态。　　交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器进行控制的。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，则控制器的工作状态及功能如表　　1　　便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定控制状态和信号灯状态下，车道的运行状态：S0　　S1　　S3　　SXX11110