目录。一设计任务及要求。
二总体设计方案
三控制电路设计
3.1 控制电路工作原理。
3.2控制电路设计过程。
四倒计时电路设计。
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。
五译码显示电路设计。
5.1动态显示工作原理。
5.2动态显示及译码电路设计。
六总体电路设计。
6.1总体电路。
6.2电路工作说明。
七总体电路**调试。
八改进意见及收获体会
参考文献 一、设计任务及要求。
1.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。
2.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。
3.黄灯每秒闪亮一次。
2、总体设计方案。
交通灯控制器的功能框图。
三.控制电路设计。
3.1、控制电路工作原理。
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:
3.2.、控制电路设计过程。
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,使控制器从当前状态转入下一个状态。因此,计数值01可以作为控制器状态装换的条件t1=1.
同时也可以产生同步置数信号,将下一状态的计数初值置入计数器。
1)状态转换图。
2)由状态表得表达式:
g 1 = q b·q a= m 0 = y 0
y 1 = q b·q a= m 0 = y 0
r 1 = q b·q a +q b·q a = m 2 · m 3 = y 2 ·y 3
g 2 = q b·q a= m 2 = y 2
y 2 = q b·q a= m3 = y 3
r 2 = q b·q a +q b·q a = m 0 · m 1 = y 0 ·y 1
3)电路图。
四、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。
一)状态表。
(1)ldn=1时:
通过卡诺图分别求解驱动方程d3d2d1d0
2)ldn=0时: d3d2d1d0=dcba
二)电路图。
4.2主干道和支干道倒计时电路设计。
一)原理。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。
二)电路图。
五、译码显示电路设计。
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一次点亮,然而扫描频率足够大时,看到的不再是一个一个地点亮,而是全部同时点亮。
5.2动态显示及译码电路设计。
一)**。-bcd_7seg
library ieee;
use use
entity bcd_7seg is
port(in_data:in std_logic_vector(3 downto 0);
out_data:out std_logic_vector(7 downto 0)
end bcd_7seg;
architecture rt1 of bcd_7seg is
beginprocess(in_data)
begincase in_data is
when "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 rt1;
二)电路图。
六、总体电路设计。
6.1总体电路。
本次设计采用alter公司fpga芯片。
芯片引脚锁定:
rst:163
cp:78cps:79
g1,y1,r1:36,37,38
g2,y2,r2:39,40,41
s[7..0]:132,131,128,127,126,125,122,121
sel1,sel0:47,46
6.2电路工作说明。
由同步时钟对控制器和倒计时计数器进行脉冲控制,然后控制器对红绿灯的亮、暗进行控制操作,而倒计时计数器,通过显示扫描和译码电路,输入数码管,进行显示,然后显示出倒数的数字,方便阅读。
七、总体电路**调试。
8.改进意见及收获体会
一个半星期的课程设计过程中我受益良多,学到了许多平日理论课上所没有的知识。平时看课本时很多知识学的时候能记住,但过一段时间就会忘得一干二净了。做完课程设计,很多问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能,通过动手实践让我们对各个元件的作用有了更深的理解。在此期间我们也经历过各种困难,比如对软件的不熟悉,对原理的不理解,但通过一次次的努力都逐步克服了这些困难,这些都加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,在老师的辛勤指导下都得以解决。最后感谢给过我帮助的所有同学和指导老师,使我学到了很多课内学不到的东西。
数字电子技术课程设计
课题一 多功能数字钟。1.设计要求 数字钟的功能要求 基本功能。以数字形式显示时 分 秒的时间,为节省器件,其中秒的个位用发光二极管指示,小时的十位亦用发光二极管指示,灯亮为 1 灯灭为 0 小时计数器的计时要求为 12翻1 要求手动快速校时 校分或慢校时 慢校分。扩展功能。定时控制,其时间自定 仿...
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目录。一 设计目的。二 内容及要求。三 设计思想。四 单元电路的设计 参数计算 器件选择及介绍 一 电源部分。二 单脉冲产生部分。三 译码驱动显示部分。四 控制部分及循环加减计数部分。五 总体电路设计图 工作原理及元器件清单 六 硬件电路安装 调试测试结果,出现的问题 原因及解决方法。七 总结设计电...
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本科生课程设计。题目 数字钟的设计。课程 数字电子技术课程设计。专业 电气工程及其自动化。班级 学号 姓名 指导教师 完成日期。目录。一 设计内容与设计要求 2 二 设计要求 3 三 设计思路 3 3.1总体设计方案 3 3.2 原理框图 4 四 单元电路设计 4 4.1时钟振荡电路 4 4.2计数...