EDA课程设计报告-十字路口红绿灯控制电路的设计[精品].docVIP

《EDA技术及实验》 课程设计报告 题目 十字路口红绿灯指挥系统 姓名 专业班级 电子信息工程10级（1）班 指导教师 日 期 2012年6月8号 目录 一、设计任务与要求 3 二、元器件清单及简介 3 三、设计原理分析 5 3.1控制器设计 5 3.2定时器设计 7 3.3时钟信号脉冲发生器设计 7 3.4译码器设计 7 3.5延时电路设计 8 3.6总电路图 9 四、ＰＣＢ设计的基本步骤及原理图 10 五、设计中的问题及改进 14 六、总结 15 七、参考文献 15 一、设计任务与要求 1.自动完成绿－黄－红－绿－……工作循环； 2.每种信号灯亮的时间相等，如：绿灯亮10秒－黄灯亮10 红灯亮10秒，如此循环； 3.用倒计时的方法，数字显示当前信号的剩余时间，提醒行人和司机； 二、元器件清单及简介 2.1清单： 名称 大小 型号 数量 封装型号 非门 74LS04N 12 DIP14 数据选择器 74153（四选一） 1 DIP16 与门 74LS08 1 DIP14 计数器 74192 2 DIP16 D触发器 7474 2 DIP14 译码器 74LS138 1 DIP16 脉冲 100HZ 1 DIP16 电阻 65.5k 1 AXIAL0.3 电容 10uF 1 RAD0.1 数码管 DCD-HEX-DIG-GREED 2 SIP8 二极管 3 DIODE0.7 2.2简介：在multisim10.0中集成块介绍 2.2.1 74153图 2.2.2 74192图 74192集成计数器的逻辑功能表： 清零 预置 使能 预置数据输入 数据输出 R0 LD CPu CPD D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 H × × × × × × × L L L L L L × × D C B A D C B A L H 上升沿 H × × × × 加法计数 L H H 上升沿 × × × × 减法计数 192 为可预置的十进制同步加/ 减计数器， 共有54192/74192，54LS192/74LS192 两种线路结构形式。其主要电特性的典型值如下： 192 的清除端是异步的。当清除端（LR）为高电平时，不管时钟端（CPD、CPU）状态如何，即可完成清除功能。 192 的预置是异步的。当置入控制端（LD）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0～Q3）即可预置成与数据输入端（A～D）相一致的状态。 192 的计数是同步的，靠CPD、CPU同时加在4 个触发器上而实现。在CPD、CPU上升沿作用下Q0～Q3 同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU，此时另一个时钟应为高电平。 三、设计原理分析 绿红黄灯工作分三个阶段，即控制器有三个状态T0、T1、T2。在状态T0停留10秒，此间绿灯亮，然后转至状态T1。在状态T1停留10秒，此间黄灯亮。10秒后转至T2，在状态T2下，红灯亮10秒，10秒后返回状态T0。红绿灯控制系统由控制器、定时器、时钟信号脉冲发生器、译码器以及延时电路组成。控制器有3个输入信号：TS=10，TM=10，TL=10；3个状态信号：T0、T1和T2，编码分别为00、01、10，由Q1Q0表示。一个输出信号W：表示状态转换。三个状态信号分别控制绿红黄三种颜色的灯。W是计数器的回零信号。 3.1控制器设计 列出状态转换表如表1所示，由状态转换换表可推出状态方程和状态转换信号如 输 入 输 出 现 态 状态转换条件 次 态 转换信号 Q1n Q0n TS=19S TM=4S TL=14S Q1n+1 Q0n+1 W 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 × × 1 × × × 0 × × 1 × × × 0 × × 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 利用中规模集成电路实现控制器。控制器有三个状态，选择两个D触发器F1和F0组