用软件仿真音乐播放器电子综合设计实验要点分析.doc

电子综合开发实践报告 设计课题：交通灯控制电路 专业班级：电子信息2班 学生学号： 学生姓名： 设计时间：2014年1月15 信息科学与技术学院 2014年1月 目录 一、设计任务及要求 1 方案设计与论证 1 2.1 原理框图 1 三、单元电路设计与参数计算 3 3.1 定时器 3 3.2控制器 3 3．3译码器 3 3.4脉冲发生器的设计 4 3.5计数电路的设计 5 3.6控制电路的设计 5 3.7显示电路的设计 6 四、总原理图及元器件清单 6 4.1总原理图 7 4.2元件清单 7 五、性能测试与分析 8 六、结论与心得 8 参考文献： 8 交通灯控制电路 一、设计任务及要求 本实验是实现对十字路口交通控制灯的设计， （1）．要求东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，东西通车25s； （2）．东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮，时间5s； （3）．南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，南北通车25s； （4）．南北黄灯闪烁，东西方向红灯亮，时间5s； 二、方案设计与论证 方案一：基于时钟数字芯片电路 利用时钟数字芯片产生时钟信号，用计数器芯片及常用门电路构建交通灯状态机电路。 方案二：基于单片机的交通灯 利用单片机作为控制系统，通过编程实现对交通灯时序的控制。 方案三：基于Multisim的交通灯 用Multisim来仿真操作简单，可视化程度高，容易检查出电路错误，以便及时修改 综合以上几种方案，时钟芯片电路的设计过于复杂繁琐，在实际设计中容易出错；单片机方案虽然简洁，但是跟我们这门课关系不大；而Multisim的方案既简单，又合数字电路有很大的关系，是一种利用软件设计硬件的新方法，简单易行，且易于修改调试，所以本项目选择方案三。 2.1 原理框图 分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯定时控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码电路和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码电路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电路的工作。图中： TL ：表示东西方向或南北方向绿灯亮的时间间隔为24秒，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5秒。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，由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。 TL TY ST 图2.1 交通灯控制系统原理框图 一般十字路口的交通灯控制系统的工作状态及其功能如表1： 表1.1 控制器状态 信号灯状态 车道运行状态 S0(00) S1(01) S3(11) S2(10) 东西绿，南北红 东西黄，南北红 东西红，南北绿 东西红，南北黄 东西通行，南北禁止通行 东西缓行，南北禁止通行 东西禁止通行，南北通行 东西禁止通行，南北缓行 控制器应送出东西、南北车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定： AG=1：东西绿灯亮；BG=1：南北绿灯亮； AY=1：东西黄灯亮；BY=1：南北黄灯亮； AR=1：东西红灯亮；BR=1：南北红灯亮。 三、单元电路设计与参数计算 3.1 定时器 定时器由与系统秒脉冲同步的计数器构成，要求计数器在状态转换信号ST作用下，先清零，然后在时钟上升沿作用下，计数器从零开始进行增1计数，向控制器提供模5的定时信号TY和模25 的定时信号TL。 3.2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状态的转换。列出控制器的状态转换表，如表2所示： 表3.1 输 入 输 出 现 态 状态转换条件 次 态 状态转换信号 TL TY ST 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 X 1 X X 0 X 1 0 X 1 X X 0 X 1 0 0