红绿灯实验报告

红绿灯 题目:红绿灯 学院: 班级: 设计人员: 学号: 指导老师: 日期:2010年4月10号 目录 一(设计任务书 二(设计框图及整机概述 三(各单元电路的设计及原理说明 四(调试过程及结果 五(设计安装调试中的体会 六(对本次实验的意见或建议 七(附录 一、设计任务书 基本设计要求: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: (1)有时间显示(顺数、逆数皆可)。 (2)时间要求红灯时间大于20秒，红灯时间=学号最 后两位，小于20学号的加上20。黄灯?5秒。 给定条件: 只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。 二、设计框图及整机概述 用两片74160构成94进制计数器，通过译码器7442的译码，构成控制电路，控制东西及南北方向的红绿灯的亮灭，另外用两片74160组成47进制计数器，控制显示红灯秒数的数码管的显示。在00-39 秒东西方向的绿灯亮及40-46秒东西方向黄灯亮时，南北方向的红灯亮。在47-79秒南北方向绿灯亮及80-93秒南北方向黄灯亮时，东西方向红灯亮。 有上图可知，交通灯控制系统的主要有控制器、定时器、译码器和秒脉冲发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统的定时器和控制器的时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，驱动信号灯工作。 三、各单元电路的设计及原理说明 1)交通灯控制电路 计数器的每次红黄绿循环一个周期为94秒，所以可以选用94进制计数器，选用两片74160构成。首先用两片74160构成94进制计数器，控制东西及南北方向的红绿灯的亮灭，在00-39秒东西方向的绿灯亮及40-46秒东西方向黄灯亮时，南北方向的红灯亮。在47-79秒南北方向绿灯亮及80-93秒南北方向黄灯亮时，东西方向红灯亮。 下面是94进制的计数器的连接图: 2)显示控制电路 显示控制部分实际上也是一个定时控制电路，当红灯亮时，使47进制计数器开始计数，每来一个秒脉冲，使计数器加1，直到计数器计数到46而停止，再从0开始进行47进制计数。译码显示用四接入显示器。例如当南北方向红灯亮，而东西方向绿灯或黄灯亮时，使计数器从0开始计数，直到南北方向红灯灭，而东西方向红灯亮时，使计数器在重新从0开始计数。 3)红绿灯完整逻辑电路图 四、调试过程及结果分析 刚刚开始设计的图是没有译码器的，因为我的学号比较大，所以图里面有很多的门，在EWB里画完后很乱，结果也并不是我想要的，后来接了译码器后电路显示的清晰点了，但是由于用EWB用的比较少，布的线很乱，使电路看起来很乱，甚至连自己都不想看自己的设计图，后来在经过了很长时间的调整后才成了现在的样子。在EWB里接电路图时，发现自己所认为的7442的输出是高电平的认识是错误 的，因为设计理论是对的但结果却总是不对，后来在不断的直接接灯泡在译码器输出端尝试后才发现的。本想设计的是东西方向和南北方向的数字显示分开的，但是却因知识不熟而思考不出，以后要加强知识的复习。 五、设计安装调试中的体会 这次的课程设计包括两个内容，刚刚开始时真的觉得这是一个很头痛的事，我是先从红绿灯的设计开始的，但是却屡屡受阻，于是就换成了先做这个汽车尾灯的设计。从到图书馆查资料到对电路的调试再到最后电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。经过此次实验设计，我掌握了数电的应用技术以及对数字电路的知识和有关器件的应用。无论是电路的设计还是制图过程都让我学了很多的新东西，同时也弥补了之前所学知识的不足，收获了很多。 我觉得在设计中，设计思路是是最重要的，只要自己的设计思路是对的，基本上设计已经成功了一大半了。在设计中会遇到许多的问题，这时候不应该半途而废，而是应该迎难而上，加强对知识的理解，一点点慢慢的分析。同事我觉得成功的设计一个电路，也必须要有耐心和毅力。因为设计的思路是要连续的，而不能是间断的。 总而言之，这次的课程设计让我受益匪浅。在摸索如何设计电路并使之实现所需功能的过程中，培养了我的设计思维并且增强了实际操作能力，也让我深深的体会到自己学习知识的不足之处，对知识的理解不够深，以为自己已经很明白，实际上在用时才发现并非如此。在以后的学习中自己会重视这些问题，改变自己的学习习惯，不断地 进步。 六、对本次实验的意见或建议 这次的实验，规定的红绿灯设计的红灯亮的时间是同学的学号的后两位，充分的杜绝了同学们的抄袭现象并充分的调动了同学们的自己动手设计的热情，我觉得老师的这个做法是非常的好的。另外，同学们之间也不自主的相互追赶设计进度，是同学们的学习效率很大的提高。就我自己来说，我之前都一直的忙其他的事情，而都没有开始设计，当听说已经有同学交设计时，马上放弃清明节去玩的并利用假期设计，最后，连我自己也没想到自己可以忘记吃饭的思考设计，终于在假期结束时也结束了设计。虽然这个假期没出去玩而是一直面对电脑，但我却觉得这个假期过得很开心。总而言之，这次的课程设计让我受益匪浅。同时我也深深地感觉到自己的知识是很有限的，在今后的学习中自己应该更加努力，学好自己的专业知识。 七、附录 四片74160、两片7442、一个秒信号发生器、四个译码显示器、六个灯泡、与门、非门、与非门、异或门若干。