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数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路
数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路数电课程设计简易交通灯控制逻辑电路交通灯是在公路交通中起到非常重要作用的设施之一,控制着交通的流动,保证了交通的安全顺畅。
而现代交通灯的实现和控制依赖于计算机技术,而其中的控制逻辑电路就是数电课程设计中可以涉及到的内容。
在本篇文章中,我们将会详细地介绍设计简易交通灯控制逻辑电路。
一、设计思路首先,我们需要了解交通灯的基本控制逻辑:红灯亮时,车辆和行人要停止前进;黄灯亮时,表示灯将要变为绿灯,车辆和行人要注意;绿灯亮时,车辆和行人可以前进。
基于这样的控制逻辑,在数电课中我们可以使用基本的逻辑门电路以及时序电路来实现交通灯的控制。
具体而言,我们可以使用以下电路元件:1. 555 定时器2. 开关3. 七段数码管4. LED 灯5. 逻辑门我们使用555 定时器实现时序控制,通过开关控制电路的启动和停止。
当电路启动时,第一组LED 灯亮起,表示绿灯,车辆和行人可以通行;在绿灯亮起后一段时间后,第二组LED 灯亮起,表示黄灯,此时车辆和行人应注意并减速。
最后,当黄灯持续一段时间后,第三组LED 灯亮起,表示红灯,此时车辆和行人应停止前进。
在逻辑电路设计方面,我们使用74LS08 门电路,构建逻辑电路。
使用开关控制定时器和LED 灯的工作,通过逻辑电路控制LED 灯的亮灭,从而实现交通灯的控制。
二、电路设计1. 定时器电路我们使用555 定时器构建定时器电路,该电路的具体实现如下:其中,R1、R2、C1 分别控制定时器的电路,R3 控制LED 灯的电流,R4 是保护电路。
在此基础上,我们可以控制定时器的启动和停止,从而控制交通灯的控制。
2. 逻辑电路我们使用74LS08 门电路构建逻辑电路,其中包括了与门、非门、或门等基本电路。
我们可以使用这些基本电路组成复杂的逻辑运算。
3. LED 灯我们使用LED 灯作为交通灯的信号灯,对应着绿灯、黄灯和红灯。
对于LED 灯的电路连接,我们可以通过实验发现,使用三极管可以有效地控制LED 灯的亮灭。
简易交通灯控制逻辑电路设计-数电课程设计
数字电子课程设计_____交通信号灯控制器学校:河南大学专业:自动化班级: 07自动化姓名:张利学号:目录一、设计任务书与要求 (3)二、方案设计与论证 (3)三、单元电路设计 (4)四、总原理图与单元清单 (8)五、结论与心得 (8)六、参考文献 (9)简易交通灯控制逻辑电路设计一、设计任务与要求1.东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s。
2.东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s。
3.南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s。
4.如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮,禁止该道路的车辆通行,特殊情况过后能恢复正常。
二、方案设计与论证根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计是分主次干道的,两个方面的时间是不同的,东西方向通行15s,南北方向10s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经验,东西方向通行15s完,倒计时数字显示器会显示到0,然后切换到南北方向通行10s完之后, 倒计时数字显示器也会显示到0之后然后切换到南北方向,这样如此循环,这样的话我们就要设计一个16进制和一个11进制的计数器,根据我们所学和知识,可以用两片74192芯片来构成对应进制的计数器,由于是15和10之间循环切换,我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换;当然还有每个方向倒计时只有5s时,黄灯闪,一直到0为止,由于黄灯是当两个计数器倒计时到5时开始闪,我们就可以在这时发出一个脉冲然后一直保持到0,或者是接收0~5这段时间的脉冲都可以控黄灯只在到了这段时间才亮;还有就是一个紧急开关,我们可以控制在出现紧急情况时使用清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之一直处于亮的状态。
方案一:交通灯控制原理图:图11)正常运行时倒计数首先倒计时预置数,通过秒脉冲源给器发送秒脉冲,倒计时器开始倒计时,驱动时间显示器显示,并且交通灯也正常运行,当倒计时器计到5s时,我们当然同时可以在时间显示器上看到,这时倒计时器驱动黄灯控制器,使正在亮绿灯方向的黄灯闪烁,当倒计时器计到0时,驱动计数进制转换器,使倒计时器预置为另一个进制,并同时控制和改变交通灯的显示,其实就是计数进制转换器既可以完成进制转换,也同时充当了交通灯的转换功能.如此往复循环.2)紧急情况时当按下紧急开关时,倒计时器一直处于清零状态,车辆通行的交通灯四个方向的红灯同时亮起.并且在出现紧急情况后恢复正常时通过紧急开关可以切换哪个方向先通行.1)正常运行时由555定时器计时,驱动交通灯选择器控制交通灯的显示,当一个方向的计数完成之后会产生一个脉冲,给通道选择器, 然后通道选择器驱动计数进制转换器转换到另一个进制,由计数进制转换器预置555定时器的定时时间,然后再驱动交通灯选择器控制交通灯的显示,如此往复,其中555定时器是由电阻和电容来控制定时时间,其中的计数进制转换器就可用一个数据分配器74138来选择所需电阻的大小来控制,通道择器就可用两个JK触发器构成一个四进制的计数器,其中两个输出端就可以来作为计数进制转换器74138的输入,并且这两个输出端还可作为交通灯选择器74138的输入2)紧急情况时当按下紧急开关时,使交通灯选择器的使能端为0,各个方向的红灯直接接到电源,这样可以使车辆通行的交通灯四个方向的红灯同时亮起.选择:通过这两个方案的对比,由第二个方案用的是555定时器来计时,所以无法显示倒计时的时间, 并且在出现紧急情况后恢复正常时也不能通过紧急开关切换哪个方向先通行.我觉得第一个方案更符合我们的实际要求,所以我选择了第一个方案. 三、单元电路设计1.倒计时计数器这里是采用两片74192两片芯片构成16和11进制计数器,控制个位数字的74192的减计数控制端接1HZ的脉冲输入,其中输入端A、C是接在一起并接在进制控制器的输出端。
数字电子技术课程设计交通灯控制电路设计
目录一、设计任务及原理 ..........................................................................................................二、具体要求.....................................................................................................................三、输入输出资源说明…………………………………………………………………………….四、顶层设计结果………………………………………………………………………………….五、各子模块设计 ............................................................................................................5.1时钟分频模块................................................................................................................5.2倒计时模块 ........................................................................................................................5.3交通灯控制模块 ................................................................................................................5.4点阵显示模块 ....................................................................................................................六、仿真测试结果 ............................................................................................................七、实习总结与心得.........................................................................................................数字电子技术课程设计题目:交通灯控制电路设计一、设计任务及原理:交通灯的显示有很多方式,如十字路口、丁字路口等,而对于同一个路口又有很多不同的显示要求,比如十字路口,车辆如果只要东西和南北方向通行就很简单,而如果车子可以左右转弯的通行就比较复杂。
交通信号灯控制逻辑电路设计
数字电路课程设计任务书一、题目交通信号灯控制逻辑电路设计二、目的与要求1. 目的:·掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法;·熟悉集成电路的使用方法。
·进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力为了确保十字路口的车辆顺利地通过,往往采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯(R)亮,表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。
交通灯控制器的系统框图如图3-1所示。
2. 要求基本要求:设计一个十字路口交通信号灯控制器,其要求如下 :1、它们的工作方式满足如图3-1 顺序工作流程。
图中设南北向的红、黄、绿灯分别为 NSR、NSY、NSG,东西向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG 。
图3-1 交通灯信号灯工作流程2、两个方向的工作时序:东西向亮红灯时间应等于南北向亮黄、绿灯时间之和,南北向亮红灯时间应等于东西向亮黄、绿灯时间之和。
时序工作流程图见图3-3所示。
图3-2 时序图图3-2中,假设每个单位时间为4s,则南北、东西向绿、黄、红灯亮时间分别28,4,32s,一次循环为64s。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和,黄灯是间歇闪耀。
3、十字路口要有数字显示,作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。
具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减 1 计数方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,再进入下一步某方向的工作循环。
例如:当南北向从红灯转换成绿灯时,置南北向数字显示为“32”,并使数显计数器开始减“1”计数,当减到绿灯灭而黄灯亮(闪耀)时,数显的值应为4,当减到“0”时,此时黄灯灭,而南北向的红灯亮;同时,使得东西向的绿灯亮,并置东西向的数显为“32”。
3.创新要求在基本要求达到后,可进行创新设计。
三、主要内容及实现的功能为了确保十字路口的车辆顺利地通过,往往采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计
——交通灯控制电路系别:电气工程系专业:自动化班级:07级3班姓名:学号:J******** ****:***目录第一章:序言 (2)第二章:设计任务书 (2)第三章:电路组成和工作原理 (4)第四章:设计步骤及方法 (7)第五章:总结 (10)第七章:参考文献 (10)第一章序言随着社会的飞速发展,城市交通问题日益凸显严重,尤其在城市街道的十字叉路口,频繁发生交通问题,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。
其中红灯亮,表示道路禁止通行;黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行,已经过停车线的的车辆继续通行;绿灯亮表示道路允许通行。
交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。
交通灯通过的状态转换,指挥车辆行人通行,保证车辆行人的安全,实现十字路口交通管理自动化。
第二章设计任务书一、设计题目:交通灯控制电路二、技术内容及要求:1、设计任务、设计任务设计一个十字路口的交通信号灯控制器,控制A、B两条交叉道路上的车辆通行,具体要求如下:叉道路上的车辆通行,具体要求如下:a)每条道路设一组信号灯,每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成,绿灯表示允许通行,红灯表示禁止通行,黄灯表示该车道上已通过停车线的车辆继续通行,未过停车线的车辆停止通行。
的车辆停止通行。
b)每条道路上每次通行的时间为25s. c)每次变换通行车道之前,要求黄灯先亮5s,才能改变换车道。
道。
d)黄灯亮时,要求每秒钟闪烁一次。
黄灯亮时,要求每秒钟闪烁一次。
2、设计目的、设计目的通过本设计熟悉用中规模集成电路进行时序逻辑电路和组合逻辑电路设计的方法,掌握简单数字控制器的设计方法。
辑电路设计的方法,掌握简单数字控制器的设计方法。
三、给定条件及器件四、设计内容1.电路各部分的组成和工作原理。
电路各部分的组成和工作原理。
2.元器件的选取及其电路逻辑图和功能。
元器件的选取及其电路逻辑图和功能。
3.电路各部分的调试方法。
数电课程设计 交通控制灯
交通灯设计一.设计要求:1.设计一个交通信号灯控制器,由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口,在入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
用红、绿、黄发光二极管作信号灯。
2.主干道亮绿灯时,支干道亮红灯;支干道亮绿灯时,主干道亮红灯。
绿灯转换为红灯时,中间夹杂一秒的黄灯,主支干道都是如此。
3.主干道和支干道通行七秒,禁止八秒,黄灯等待一秒。
二.设计思路161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码管显示。
设计分析如下:1)555电路的实现:由555电路产生CP脉冲。
期间R1=100K 。
R2=4.7K模块图如下所示(2) 161实现状态产生序列:计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数,因此连接一个模16的计数器,先用数码管检测模16的状态是否正确,并且显示进位,检查完后再接其后的控制部分。
(3)数字显示的实现通过7448与数码管的连接实现数字显示,原理图如下:E D 接地 C H(4)计时部分设计设计要求对不同的状态维持的时间不同,而且要以十进制倒计时显示出来。
根据已给的实验器材一片161就可以实现。
设计思路:一:显示器部分的计时要求7-0,7-0,循环显示,根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。
二:信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态,运用逻辑器件与非门,反相器等实现信号灯的正常闪烁。
(5)信号灯状态表如下:由真值表可求的控制电路的函数表达式:信号灯电路图如下:三.电路的组装与调试1.分别组装各个功能模块,并在组装完后初步检测电路(a)先在面包板上整体布局,再连接好电源线和地线。
组装秒脉冲发生器,完成后加电源测试,测试时可用发光二极管加在输出端,如二极管规则的闪动则电路正长,也可用示波器测试。
交通灯逻辑控制电路设计
基本要求
1.工作流程:
基本要求
2.工作时序:
基本要求
3.十字路口要有数字显示 置显示器初值为0,当某方向绿灯亮时, 以每秒加1 计数方式工作;当该方向绿灯灭 黄灯亮起时,显示器记到5t,每秒继续加1 计数;直至黄灯灭红灯亮起,显示器加到6t, 十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结 束,而进入下一步某方向的工作循环。 可设 t = 2, 3,……
三、可以使用的器件
74LS164(8位移位寄存器) 74LS161(4位二进制加法计数器) 74LS74 (双D触发器) 74LS04(六反相器) 74LS00(2输入端四与非门) 74LS08(2输入四与门) CC4511(显示译码器) LED(共阴极) 555定时器 若干电阻、电容
七、总结报告
7.安装调试内容,包括:
(1)使用的主要仪器和仪表; (2)调试电路的方法和技巧; (3)测试的数据和波形,并与计算结果比较分析; (4)调试中出现的故障、原因及排除方法。
8.总结设计电路的特点和方案的优缺点,提出
进一步的改进意见和未来的发展。 9.列出所用的元器件 10.列出参考文献
四、设计方案提示
2.交通灯控制器 由波形图可知,计数器每次工作循环周期 为12,所以可以选用12进制计数器。 计数器可以用单触发器组成,也可以用中 规模集成计数器。 提示:选用中规模74LSl64八位移位寄存器组 成扭环形12进制计数器。
四、设计方案提示
3.显示控制部分 显示控制部分,实际是—个定时控制电路。 当绿灯亮时,使加法计数器开始工作,每 来一个秒脉冲,使计数器加1,直到计数器 红灯亮而停止。 提示:译码显示可用七段译码器CC4511 ,显 示器用LED,计数器采用74LSl61。
数电课程设计--交通灯控制逻辑电路设计
数电课程设计--交通灯控制逻辑电路设计江苏科技大学电子信息学院数字电子技术实验课程设计报告指导老师: 李绍鹏学院: 电子信息学院班级: 11403022学生(学号): 孙磊(1140302219)目录课题一数字电子钟课题二交通灯控制逻辑电路设计(注:由于Quartusii 9.0不支持中文输入,但支持中文复制,所以以下代码文字说明均为后期制作)课题一数字电子钟任务:用文本法设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟要求:1.设计由20mhz有源晶振电路产生标准信号的单元电路;2.时为00~23六十进制计数器,分、秒为00~59六十进制计数器;3.能够显示出时、分、秒;4.具有清零,调节分钟的功能;5.模拟钟摆功能;6.具有整点报时功能,整点报时的同时声响电路发出叫声;7.对时、分、秒单元电路进行仿真并记录。
本文利用Verilog HDL语言自顶向下的设计方法设计多功能数字钟,并通过仿真和下载,实现其基本功能。
一.顶层文件module top(CLK,SET,EN,RE, //CLK==20MHZ SET调节分钟LED_5,OUT,QH1,QH0,QM1,QM0,QS1,QS0);input CLK,SET,RE,EN;output OUT; //OUT报时output [3:0] QH1,QH0,QM1,QM0,QS1,QS0;output [4:0] LED_5;wireclk1khz,clk250hz,clk1hz,m1,b2,b3,b4;wire [5:0] s1,m2,h3;//---------------分频-----------------------------------------Divu1(CLK,EN,RE,14'd6384,clk1khz);Divu2(clk1khz,EN,RE,14'd16382,clk250hz);Divu3(clk1khz,EN,RE,14'd15884,clk1hz);//-----------------秒s1计数,产生分进位m1------------counteru4(clk1hz,EN,RE,6'd59,m1,s1);BCDturn u5(s1,QS1,QS0);//-----------------分m2计数,产生时进位b3-----------counter u6(b2,EN,RE,6'd59,b3,m2);BCDturn u7(m2,QM1,QM0);//-----------------时h3计数,产生进位b4--------------counter u8(b3,EN,RE,6'd23,b4,h3);BCDturn u9(h3,QH1,QH0);//--------------------模拟钟摆-------------------------------led_ u10(CLK,LED_5);//--------------------整点报时-------------------------------baoshiu11(QM1,QM0,QS1,QS0,OUT);//------------------b2调节分钟---------------------------------assign b2=SET?SET:m1; endmodule二.分频模块module Div(CLK,EN,RE,d,Q); //给d赋初始值input CLK,EN,RE;input [13:0] d;output Q;reg FULL,Q;reg [13:0] c;always@(posedge CLK )beginif(RE)beginc<=d;FULL<=0;endelseif(EN)beginif(c=={14{1'b1}})beginc<=d;FULL<=1;endelsebeginc<=c+1;FULL<=0;endendendalways@(posedge FULL) //得到占空比50%的分频信号beginQ<=~Q;endendmodule三.计数模块module counter(CLK,EN,RE,C,FULL,Q); //EN=1时进行计数,RE=1时清零input CLK,EN,RE; //C 表示N进制,Q为计数结果input [5:0] C;output [5:0]Q;output FULL;reg [5:0]Q;reg FULL;always@(posedge CLK)beginif(RE)beginQ<=0;FULL<=0;endelseif(EN)beginif(Q==C)beginQ<=0;FULL<=1;endelsebeginQ<=Q+1;FULL<=0;endendendendmodule四.BCD译码模块//由于计数使用的二进制,在输出时便需要进行译码,转换成大众所熟悉的十进制表示module BCDturn(indec,qh,ql);input [5:0] indec;output [3:0] qh,ql;reg [3:0] qh,ql;always@(indec)begincase(indec)6'd0:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0000;end6'd1:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0001;end6'd2:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0010;end6'd3:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0011;end6'd4:begin6'd5:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0101;end 6'd6:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0110;end 6'd7:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b0111;end 6'd8:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b1000;end 6'd9:beginqh[3:0]<='b0000;ql[3:0]<='b1001;end 6'd10:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0000;end 6'd11:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0001;end 6'd12:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0010;end 6'd13:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0011;end 6'd14:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0100;end 6'd15:begin6'd16:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0110;end 6'd17:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b0111;end 6'd18:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b1000;end 6'd19:beginqh[3:0]<='b0001;ql[3:0]<='b1001;end 6'd20:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0000;end 6'd21:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0001;end 6'd22:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0010;end 6'd23:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0011;end 6'd24:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0100;end 6'd25:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0101;end 6'd26:begin6'd27:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b0111;end 6'd28:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b1000;end 6'd29:beginqh[3:0]<='b0010;ql[3:0]<='b1001;end 6'd30:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0000;end 6'd31:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0001;end 6'd32:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0010;end 6'd33:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0011;end 6'd34:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0100;end 6'd35:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0101;end 6'd36:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b0110;end 6'd37:begin6'd38:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b1000;end 6'd39:beginqh[3:0]<='b0011;ql[3:0]<='b1001;end 6'd40:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0000;end 6'd41:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0001;end 6'd42:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0010;end 6'd43:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0011;end 6'd44:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0100;end 6'd45:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0101;end 6'd46:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0110;end 6'd47:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b0111;end 6'd48:begin6'd49:beginqh[3:0]<='b0100;ql[3:0]<='b1001;end 6'd50:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0000;end 6'd51:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0001;end 6'd52:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0010;end 6'd53:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0011;end 6'd54:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0100;end 6'd55:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0101;end 6'd56:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0110;end 6'd57:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b0111;end 6'd58:beginqh[3:0]<='b0101;ql[3:0]<='b1000;end 6'd59:begindefault:beginqh[3:0]<='bx;ql[3:0]<='bx;endendcaseendEndmodule五.模拟钟摆模块//该模块对20mhz的clk进行的分频,所得到的8hz(clk_8hz)用作5个LED的时钟脉冲module led_(clk,ledout);input clk;output[4:0]ledout;reg[4:0]ledout;reg[12:0]count0;reg clk_2khz,clk_8hz;reg[6:0]count4;reg[2:0]cnt1;always@(posedge clk)beginif(count0=='d5000)//5000beginclk_2khz<=~clk_2khz;count0<=0;endelsebegincount0<=count0+1;endendalways@(posedge clk_2khz)beginif(count4=='d125) //125beginclk_8hz<=~clk_8hz;count4<=0;endelsebegincount4<=count4+1;endendalways@(posedge clk_8hz)beginif(cnt1=='d7)begincnt1<='d0;endelsebegincnt1<=cnt1+1;endendalways@(cnt1)begincase(cnt1)3'd0:ledout[4:0]<=5'b10000;3'd1:ledout[4:0]<=5'b01000;3'd2:ledout[4:0]<=5'b00100;3'd3:ledout[4:0]<=5'b00010;3'd4:ledout[4:0]<=5'b00001;3'd5:ledout[4:0]<=5'b00010;3'd6:ledout[4:0]<=5'b00100;3'd7:ledout[4:0]<=5'b01000;endcaseendendmodule六.整点报时模块//该模块在49:52,49:54,49:56,49:58~00:00这6个秒段产生高电平,用作报时module baoshi(qmh,qml,qsh,qsl,OUT);input[3:0] qmh,qml,qsh,qsl;output OUT;reg OUT;always@( qmh or qml or qsh or qsl)beginif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5& &qsl==4'd2)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5&&q sl==4'd4)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5&&q sl==4'd6)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5& &qsl==4'd8)OUT<=1;elseif(qmh==4'd5&&qml==4'd9&&qsh==4'd5& &qsl==4'd9)OUT<=1;elseif(qmh==4'd0&&qml==4'd0&&qsh==4'd0& &qsl==4'd0)OUT<=1;elseOUT<=0;endendmodule逻辑功能仿真结果:调节分钟:模拟钟摆:通过以上仿真,在实验板上进行测试,管脚锁定:实验最终测试运行良好,并通过验收。
交通灯控制逻辑电路设计
黑龙江工业学院数字电子技术课程设计报告院系:电气与信息工程系专业班级:14电气本八姓名:耿振学号:005指导教师:黄睿报告成绩:1.设计目的为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过,往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯(R)亮表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。
设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行,每次通行时间都设为25秒;要求黄灯先亮5秒,才能变换运行车道;黄灯亮时,要求每秒钟闪亮一次2.设计任务要求要求东西方向的红、黄、绿灯和南北方向的红、黄、绿灯按照上面的工作时序进行工作,黄灯亮时应为闪烁状态;1)南北和东西车辆交替进行,各通行时间24秒2)每次绿灯变红灯时,黄灯先闪烁4秒,才可以变换运行方向3)十字路口要有数字显示作为时间提示,以倒计时按照时序要求进行显示;4)可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀状态(选作:通行时间和黄灯闪亮时间可以在0-99秒内任意设)3.设计方案选取与论证依据功能要求,交通灯控制系统应主要由秒脉冲信号发生器、倒计时计数器电路和信号灯转换器组成,原理框图如图1所示。
秒脉冲信号发生器是该系统中倒计时计数电路和黄灯闪烁点控制电路的标准时钟信号源。
倒计时计数器输出两组驱动信号T5和T0,分别为黄灯闪烁和变换为红灯的控制信号,这两个信号经信号灯转换器控制信号灯工作。
倒计时计数电路是系统的主要部分,由它控制信(1(2示:成。
说,振荡器的频率越高,计时的精度就越高,但耗电量将增大,故在设计时,一定根据需要设计出最佳电路。
石英晶体振荡器具有频率准确、振荡稳定、温度系数小的特点,但如果精度要求不高的时候可以采用555构成的多谐振荡器。
振荡周期与频率的计算公式为:T=(R1+2R2)Cln2=(R1+2R2)C,电源电压为Vcc=12V,其中电路图中C1的作用是防止电磁干扰对振荡电路的影响,课程设计中要求输出T=1S,选取电容为C=10nF,R1=Ω,根据振荡周期计算,选择电阻R2=Ω。
数电交通灯控制电路
课程设计报告课程名称:数字电子技术设计题目:交通灯控制电路设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:课程设计(大作业)任务书目录一、设计目的 (6)二、设计思路 (6)三、设计过程 (6)3.1、方案论证 (6)3.2、单元电路的设计 (9)3.2.1秒脉冲发生器 (9)3.2.2定时器 (11)3.2.3控制器 (12)3.2.4译码电路 (14)3.2.5显示部分 (16)四、系统调试与结果 (17)五、主要元件 (18)六、结论 (18)七、设计心得体会 (18)八、附录 (19)九、参考文献 (19)交通灯控制电路一、设计目的(1)熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
(4)了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。
(5)学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。
(6)熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。
二、设计思路(1)设计秒脉冲发生器(2)设计交通灯定时电路(3)设计交通灯控制电路(4)设计交通灯译码电路(5)设计交通灯显示时间电路三、设计过程3.1、方案论证方案:用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1-1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。
图中:TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25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个工作状态的定时。
图1-1 系统的原理框图交通灯控制器的ASM 如图1-3所示(1)甲车道绿灯亮,乙车道红灯亮。
交通灯---数电课程设计
交通灯---数电课程设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电子技术课程设计成绩评定表设计课题:交通灯控制逻辑电路设计学院名称:电气工程学院专业班级:电气1402 学生姓名:学号:指导教师:刘林芝设计地点:31-225设计时间:2015-6-28~2015-7-3指导教师意见:成绩:签名:年月日电子技术课程设计课程设计名称:交通灯控制逻辑电路设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:31-225课程设计时间:2015-6-28~2015-7-3电子技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目交通灯控制逻辑电路设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师刘林芝主要内容(参数)设计一个交通灯控制逻辑电路设计,具体指标如下:(1)主、支干道交替通行,通行时间均可在0~99s内任意设定;(2)当某干道绿灯转黄灯时,另一干道红灯按1Hz频率闪烁;(3)主、支干道黄灯亮的时间相同,均可在0~99s内任意设定;(4)主、支干道通行时间,与黄灯亮的时间均由同一计数器以秒为单位做减计数;(5)计数状态由数码管显示,红、黄、绿三色信号灯由发光二极管模拟。
任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5-6天:撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅合理。
主要参考资料[1] 康华光.电子技术基础(模拟部分)(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2004[2] 阎石.数字电子技术基础(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2006[3] 陈光明.电子技术书课程设计与综合实训[M].北京航空航天出版社. 2007审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录1、绪论 (4)2、实验目的 (4)3、实验内容及要求 (4)4、使用元件 (5)5、总体方案的设计 (5)6.单元电路的设计 (7)6.1秒脉冲产生电路 (7)6.2主控电路 (8)6.3红绿灯(发光二极管)显示部分 (9)6.4计时部分电路 (9)7、总系统电路图(附后面) (12)8、心得体会及分析 (14)题目:交通灯控制器1、绪论现如今,随着人口和汽车的日益增长,城市交通日益拥挤,人们的安全问题也日益重要。
数电课程设计---交通信号灯控制电路
数电课程设计---交通信号灯控制电路西北工业大学课程设计报告题目: 交通信号灯控制电路学院:航海学院班级:03051001班学生(学号):学生(学号):日期:2013 年 1 月摘要Verilog HDL 作为一种规范的硬件描述语言,被广泛应用于数字电子系统设计。
它允许设计者进行各种级别的逻辑设计,也可以进行数字逻辑系统的仿真验证、时序分析、逻辑综合操作。
本文介绍了应用Verilog HDL语言自顶向下的设计方法设计交通灯控制系统,使其实现道路交通的正常运转,突出了其作为硬件描述语言的良好的可读性、可移植性和易理解等优点。
通过Quartus Ⅱ完成了程序的编写、编译与仿真,生成顶层文件后下载到芯片CycloneⅢ EP3C16F484C6芯片上,在DE0开发板上进行验证。
验证结果表明,该设计可以完成交通灯控制的相关要求。
关键词:交通信号灯控制 Verilog HDL Quartus Ⅱ DE0目录一、课程设计目的二、设计任务与要求三、方案设计四、模块设计五、程序代码六、开发板验证七、遇到问题与解决办法八、总结九、参考文献十、附录(管脚对应关系)一、课程设计目的设计目的:初步了解掌握硬件描述语言,体会自顶向下的设计思想,锻炼查阅资料与知识应用的能力。
二、设计任务与要求设计任务:设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行设计要求:1、南北和东西方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通,绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为20秒、5秒和25秒;2、当有特殊情况(如消防车、救护车等)时,两个方向均为红灯亮,计时停止,当特殊情况结束后,控制器恢复原来状态,继续正常运行;3、用两组数码管,以倒计时方式显示两个方向允许通行的时间。
三、方案设计任务分析:东西(A车道)和南北(B车道)方向各有一组绿、黄、红灯用于指挥交通(如图1、2),绿灯、黄灯和红灯的持续时间分别为 25秒、5 秒和 30 秒。
交通灯逻辑控制电路设计-数字电子技术课程设计
数字电子技术课程设计——交通灯逻辑控制电路设计一、内容摘要:本系统由单片机系统、键盘、LED 显示、交通灯演示系统组成。
系统包括人行道、左转、右转、以及基本的交通灯的功能。
系统除基本交通灯功能外,还具有倒计时、时间设置、紧急情况处理、分时段调整信号灯的点亮时间以及根据具体情况手动控制等功能。
实现对交通灯控制。
交通灯是交通安全的关键,已广泛应用于城乡的十字路口,它的有无作为交通安全检查的重要依据,是交通秩序正常进行的有力保障。
为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过,往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。
其中红灯(R)亮,表示该条道路禁止通行;黄灯(Y)亮表示停车;绿灯(G)亮表示允许通行。
二、实验目的1.了解交通灯管理的基本工作原理。
2.熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。
3.掌握多位LED显示的方法。
三、设计任务和要求实验内容:设计一个用于十字路口的交通灯控制器。
基本要求如下:1、满足图2顺序工作流程。
图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG,东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。
它们的工作方式有些必须是并行进行的,即南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮;南北方向黄灯亮,东西方向红灯亮;南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮;南北方向红灯亮,东西方向黄红灯亮。
图2 交通灯顺序工作流程图2、应满足两个方向的工作时序:即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和,南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。
时序工作流程图3所示。
图3中,假设每个单位时间为3秒,则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒,一次循环为36秒。
其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和。
图3 交通灯时序工作流程图3、 十字路口要有数字显示,作为时间提示,以便人们更直观地把握时间。
具体为:当某方向绿灯亮时,置显示器为某值,然后以每秒减1计数方式方式工作,直至减到数为“0”,十字路口红、绿灯交换,一次工作循环结束,进入下一步某方向地工作循环。
数电课程设计——简易交通灯控制逻辑电路
简易交通灯控制逻辑电路设计一、设计任务与要求要求实现逻辑功能,在1-3状态循环。
1、东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s;2、东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s;3、南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s;4、如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮。
二、方案设计与论证1、分解任务要求任务要求实际上就是4个状态,不妨设:S1、东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s;S2、东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s;S3、南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s;S4、如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮。
【表1】主电路状态与指示灯状态转换注:R,G,B=红,绿,黄灯。
根据【表1】可知,设计电路只需要5组输出端控制指示灯,指示灯都是以2个或4个一组。
总计需要1234=⨯个灯。
2、输出指示灯状态设计(显示电路)【图1】显示电路设计▲3、主电路设计①、主电路实现S1→S2→S3状态的转换,↑ ↓②、另外可以在任何一个状态进入S4,并能恢复正常工作状态。
实现①、②可以用触发器,也可以用锁存器或使能电路。
③、实现S1=15S ,S2=5S ,S3=10S 方案一①、S1-S3使用2个SR 锁存器,设置00,01,10三个状态。
②、S4使用触发器,当出现紧急情况,触发器由“0”进入S4状态“1”后,在解除紧急时,恢复“0”,进入S1状态。
③、使用4个JK 触发器,实现16位计数。
方案二①、S1-S3使用2个7473替代的T触发器。
【图2】1个7473替代的T触发器▲JK触发器包含SR触发器和T触发器的功能,J=K=T,则得到T触发器。
②、S4使用或门、非门实现,从【表1】可知:=RS+S1S14S∙=(不能出现红绿同时亮的情况)GS1S41S∙=(不能出现红黄同时亮的情况)Y2S4S2=S+R43S3SS∙=(不能出现红绿同时亮的情况)G3S3S4③、使用74192同步可逆10进制计数器(8421码)2个方案对比【表2】综合考虑,为使电路简化、运行稳定,选用方案二。
数字电路课程设计交通灯
电子设计报告书——交通灯控制器一、实验目的:1.掌握时序逻辑电路的设计方法,灵活运用理论知识。
2.提高学生的数字系统设计能力和实际动手能力。
3.进一步了解如何将数字电路设计应用到自动控制系统中,从而提高解决实 际问题的能力。
4.为学习和使用计算机打下良好的基础。
二、实验内容:用中小规模逻辑器件设计交通灯控制电路。
三、实验要求:1.设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求东西方向和南北方向车道两 条交叉道路上的车辆交替运行。
在十字路口的两个方向上各设一组红、黄、 绿灯,(图1)。
红灯表示禁止通行,绿灯表示可以通行。
2.设置一组数码管,以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间,其中一 个方向上绿亮的时间是20s ,另一个方向上绿灯亮的时间是30s ,黄灯亮 的的时间都是5s 。
3.当任何一个方向出现特殊情况,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒 计时停止。
当特殊情况结束后,按下自动控制开关,恢复正常状态。
倒计数计时器绿灯黄灯红灯 红 黄 绿 灯 灯 灯图1四、实验所用的器材:交通灯控制系统主要由控制器、译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成。
其系统框图如图2。
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,由它控制译码器的工作。
主要芯片 数量/个 其他器材 数量/个 74LS161 3 数码管 2 74LS48 2 二极管 6 74LS04 3 限流电阻 3 74LS00 1 4.7uF 电容 1 74LS08 1 0.01uF 电容 1 555定时器 1 150k 电阻 1 74LS74 1 4.7k 电阻 1 74LS139 1秒脉冲发生器控制器 译码器定时器主干道信号灯支干道信号灯图2 交通灯控制系统的原理框图时钟信号产生电路主要由555定时器组成震荡器,产生稳定的脉冲信号,送到状态产生电路,状态产生电路根据需要产生一定的“0”、“1 ”信号。
交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计
交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计第一篇:交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计目录一、课程题目 (2)二、设计要求 (2)三、系统框图及说明 (2)四、单元电路设计 (4)五、仿真过程与效果分析 (12)六、体会总结 (13)七、参考文献 (13)《一》课程设计题目:交通灯控制电路设计《二》设计要求:1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒,时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5秒钟,才能变换运行车道;3、黄灯亮时,要求每秒闪亮一次。
4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用计时的方法)。
5、同步设置人行横道红、绿灯指示。
《三》系统框图及说明:1、分析系统的逻辑功能,画出其框图交通灯控制系统的原理框图如图1-1 所示。
它主要由计时电路、主控电路、信号灯转换器和脉冲信号发生器组成。
脉冲信号发生器用的是555 定时器;计时计数器是由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信号灯工作,主控电路是系统的主要部分,由它控制信号灯转换器的工作。
(图1-1)2、信号灯转换器状态与车道运行状态如下:S0:支干道车道的绿灯亮,车道通行,人行道禁止通行;主干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行S1:支干道车道的黄灯亮,车道缓行,人行道禁止通行;主干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行S2:支干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行;主干道车道的绿灯亮,车道通行,人行道禁止通行S3:支干道车道的红灯亮,车道禁止通行,人行道通行;主干道车道的黄灯亮,车道缓行, 人行道禁止通行G1=1:主干道绿灯亮 Y1=1:主干道车道黄灯亮R1=1:主干道车道红灯亮,人行道绿灯亮;南北方向人行道红灯亮G2=1:支干道车道绿灯亮Y2=1:支干道车道黄灯亮R2=1:支干道车道红灯亮,人行道绿灯亮;东西方向人行道红灯亮四.单元电路设计1.主控电路:1).原理:通过一片 74LS160,选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11(5 秒){循环图}。
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数电课程设计简易交通灯控制逻辑电
路
课程设计说明书课程名称: 数字电子技术课程设计
题目: 简易交通灯控制逻辑电路
学生姓名: 陈卓斌
专业: ____________
班级: ____________
学号: ____________
指导教师: ____________
日期: 年 01 月 09 日
课程设计任务书
一、设计题目
简易交通灯控制逻辑电路设计
二、主要内容及要求
要求实现逻辑功能:
1、东西方向绿灯亮, 南北方向红灯亮, 时间15s。
2、东西方向与南北方向黄灯亮, 时间5s。
3、南北方向绿灯亮, 东西方向红灯亮, 时间l0s。
4、如果发生紧急事件, 能够手动控制四个方向红灯全亮。
三、进度安排
1、 .01.01- .01.07 复习归纳触发器、计数器的逻辑功能
2、 .01.08 查找常见器件的资料, 包括:
3、 .01.09 使用EWB5.12辅助设计电路, 并进行调试。
完成任务设计书。
四、总评成绩
简易交通灯控制逻辑电路设计
一、设计任务与要求
要求实现逻辑功能, 在1-3状态循环。
1、东西方向绿灯亮, 南北方向红灯亮, 时间15s;
2、东西方向与南北方向黄灯亮, 时间5s;
3、南北方向绿灯亮, 东西方向红灯亮, 时间l0s;
4、如果发生紧急事件, 能够手动控制四个方向红灯全亮。
二、方案设计与论证
1、分解任务要求
任务要求实际上就是4个状态, 不妨设:
S1、东西方向绿灯亮, 南北方向红灯亮, 时间15s;
S2、东西方向与南北方向黄灯亮, 时间5s;
S3、南北方向绿灯亮, 东西方向红灯亮, 时间l0s;
S4、如果发生紧急事件, 能够手动控制四个方向红灯全亮。
【表1】
主电路状态与指示灯状态转换。