第一篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告—交通燈

數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

--交通燈控制器的設(shè)計(jì)

院系：

姓名：

指導(dǎo)教師：

完成日期：2011年6月7日

數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

--交通燈控制器的設(shè)計(jì)

一、課程設(shè)計(jì)目的

1．熟悉集成電路的引腳安排

2.掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。

3.了解數(shù)字交通燈控制電路的組成及工作原理 4.學(xué)會(huì)用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行仿真。

二、設(shè)計(jì)要求及原理：

要求：設(shè)計(jì)一個(gè)主要街道和次要街道十字路口的交通燈控制器。主要街道綠燈亮6s，黃燈亮2s；次要街道綠燈亮3s，黃燈亮1 s。依次循環(huán)。當(dāng)主要街道亮綠燈和黃燈時(shí)，次要街道亮紅燈(8s)，當(dāng)次要街道亮綠燈和黃燈時(shí)，主要街道亮紅燈(4 s)。用MG，MY，MR，CG，CY，CR分別表示主要街道的綠燈、黃燈、紅燈，次要街道的綠燈、黃燈、紅燈。

原理：根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，各燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換的周期為12s，因此可設(shè)計(jì)一個(gè)12進(jìn)制的加計(jì)數(shù)器，來(lái)控制秒數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到1011時(shí)，通過反饋置數(shù)法，將計(jì)數(shù)器清零，從而達(dá)到循環(huán)效果。列出每秒各燈亮的情況的真值表，通過真值表得到相應(yīng)的邏輯圖，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控制。

三、設(shè)計(jì)步驟：

1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出交通燈控制器的真值表如下：

交通燈控制器真值表：

QD QC QB QA MG MY MR CG 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1

CY

0 0 0 0 0 0 0 0 0 CR 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 X X X X 0 0 0 X X X X 1 1 1 X X X X 1 1 0 X X X X 0 0 1 X X X X 0 0 0 X X X X

2、從元器件庫(kù)中拖出邏輯轉(zhuǎn)換儀，根據(jù)交通燈控制器的真值表，獲得MG的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式。同理，求出MY，MR，CG，CY，CR的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式如下：

MY?B*C MR?D

CG?DB?DA CY?ABD CR?D MG?DC?DB

3、利用邏輯轉(zhuǎn)換儀將MG,MY,MR,CG,CY,CR由最簡(jiǎn)式轉(zhuǎn)換成下圖所示邏輯圖：

4、將MG,MY,MR,CG,CY,CR邏輯圖進(jìn)行元件封裝，得到下圖所示封裝元件，并將各元件按下圖方式連接。

(圖一)

5、將連接好的電路再進(jìn)行整體封裝，得到下圖2所示的元件:

(圖二)

6、將74LS163和上面生成的元件進(jìn)行下圖所示連接，便得到了一個(gè)完整的交通燈控制電路。其中，~LOAD是置數(shù)端。CLK接一秒方波。邏輯分析儀時(shí)時(shí)分析交通燈輸出狀態(tài)。

四、仿真結(jié)果分析：

時(shí)鐘頻率設(shè)置為1Hz時(shí)，邏輯分析儀顯示各點(diǎn)波形如下：

本次試驗(yàn)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求：與仿真校對(duì)時(shí)間相比，主要街道綠燈亮6s，黃燈亮2s，紅燈4s；次要街道綠燈亮3s，黃燈亮1 s，紅燈8s，依次循環(huán)。但是，實(shí)驗(yàn)中還存在一點(diǎn)瑕疵，當(dāng)主要街道MG燈亮?xí)r，次要街道亮燈由CR轉(zhuǎn)換到CG時(shí)CY燈有短暫的閃亮，分析其原因，應(yīng)該是仿真過程中，電路的某一部分有延時(shí)，引起了計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的瞬間非法脈沖，或者計(jì)數(shù)器本身計(jì)數(shù)跳變時(shí)存在中間態(tài)，而導(dǎo)致的。

五、參考文獻(xiàn)：

①《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬部分）康華光主編 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室

②《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（數(shù)字部分）康華光主編 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室

③《電子技術(shù)試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 畢滿清主編 機(jī)械工業(yè)出版社

六、設(shè)計(jì)心得：

這次的課程設(shè)計(jì)可謂是歷經(jīng)波折，面對(duì)著多選的題目，不知道該選哪個(gè)好，起初試圖性的做了搶答器的設(shè)計(jì)，但由于對(duì)涉及到的大多芯片功能及引腳作用不甚了解，對(duì)數(shù)電的知識(shí)也忘了很多，只進(jìn)行了一小步就沒辦法再繼續(xù)下去了，只好轉(zhuǎn)而進(jìn)行交通燈控制器的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)交通燈控制器的過程中，也碰到了很多問題，不斷的查錯(cuò)，不斷的修改甚至重新畫電路圖，不斷的查閱相關(guān)資料，來(lái)解心中的疑惑，最終，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

通過本次課程設(shè)計(jì)，使我明白了做事應(yīng)該要有毅力，要敢于面對(duì)各種難題。加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力,雖說過程有點(diǎn)艱辛，但讓我不僅溫習(xí)了數(shù)電知識(shí)，對(duì)書本上的知識(shí)有了更深入的理解，也從相關(guān)資料中額外的學(xué)到了很多東西。因此，這次的課設(shè)，總得來(lái)說，算是蠻成功的。

第二篇：交通燈控制電路設(shè)計(jì)數(shù)電課程設(shè)計(jì)+數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

目錄

一、課程題目……………………………………………….2

二、設(shè)計(jì)要求……………………………………………….2

三、系統(tǒng)框圖及說明………………………………………..2

四、單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………..4

五、仿真過程與效果分析

………………………………….12

六、體會(huì)總結(jié)……………………………………………….13

七、參考文獻(xiàn)………………………………………………13

《一》課程設(shè)計(jì)題目：

交通燈控制電路設(shè)計(jì)

《二》設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向（主干道）車道和東西方向（支 干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行時(shí)間為20秒，時(shí)間可設(shè)置修改。

2、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道；

3、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。

4、東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）。

5、同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。

《三》系統(tǒng)框圖及說明：

1、分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖

交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖 1-1 所示。它主要由計(jì)時(shí)電路、主控電路、信號(hào)

燈轉(zhuǎn)換器和脈沖信號(hào)發(fā)生器組成。脈沖信號(hào)發(fā)生器用的是 555 定時(shí)器；計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器是

由74LS160 來(lái)完成、輸出四組驅(qū)動(dòng)信號(hào)T0 和T3 經(jīng)信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器(4 片7448)來(lái)控制信

號(hào)燈工作，主控電路是系統(tǒng)的主要部分，由它控制信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器的工作。

（圖1-1）

2、信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器

狀態(tài)與車道運(yùn)行狀態(tài)如下：

S0：支干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S1：支干道車道的黃燈亮，車道緩行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S2：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行

S3：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的黃燈亮，車道緩行, 人行道禁止通行

G1=1：主干道綠燈亮 Y1=1：主干道車道黃燈亮

R1=1：主干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；南北方向人行道紅燈亮

G2=1：支干道車道綠燈亮

Y2=1：支干道車道黃燈亮

R2=1：支干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；東西方向人行道紅燈亮

四．單元電路設(shè)計(jì)

1．主控電路：

1).原理：

通過一片 74LS160，選擇其 4 個(gè)狀態(tài)、分別為(00 01 10 11)分別表示主綠支紅、主黃支紅、主紅支綠、主紅支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循環(huán)圖}。中間延時(shí)通過計(jì)時(shí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160，74160 是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可保持狀態(tài)不變的4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。表1-1 是它的狀態(tài)表。

表1-1 74160 的狀態(tài)表

CLR

LOAD

ENP

ENT

CLK

A B D C

QA QB OC OD

0

X

X

X

X

X X X X

0

0

0

0

0

0

0

POS

X X X X

A

B

C

D

POS

X X X X

Count

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

設(shè)狀態(tài)編碼為：S0=0000

S1=0001

S2=0010

S3=0011，則其狀態(tài)表為：

表1-2

狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表

Qd Qc Qb Qa

G1

Y1

R1

G2

Y2

R2

0 0 0 0

0

0

0

0

0 0 0 1

0

0

0

0

0 0 1 0

0

0

0

0

0 0 1 1

0

0

0

0

態(tài)的相應(yīng)控制來(lái)分別實(shí)現(xiàn)30 秒、5 秒、25 秒。通過7448（2 片）譯碼器和數(shù)碼管的連接 的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160（2片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器7448（2片）、7段

數(shù)碼管（2個(gè)）等。

表1-3 7447 狀態(tài)表

Inputs

Outputs

No.LT

RBI

D C B A

BI/RBO | a b c d e f g

----|----|-----|-----------|--------|--------------

0 | 1 | 1 | 0 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 0 0 1 |

| 0 1 1 0 0 0 0

| 1 | X | 0 0 1 0 |

| 1 1 0 1 1 0 1

| 1 | X | 0 0 1 1 |

| 1 1 1 1 0 0 1

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 0 1 0 0 |

| 0 1 1 0 0 1 1

| 1 | X | 0 1 0 1 |

| 1 0 1 1 0 1 1

| 1 | X | 0 1 1 0 |

| 0 0 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 1 1 1 |

| 1 1 1 0 0 0 0

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 1 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 1

| 1 | X | 1 0 0 1 |

| 1 1 1 0 0 1 1

表 1-4 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

3）電路接法如下：

3.支干道計(jì)時(shí)電路

1)原理：

通過 74LS160(2 片)采用串行同步整體置數(shù)級(jí)連和下一個(gè)狀態(tài)的相應(yīng)控制來(lái)

分別實(shí)現(xiàn)30秒、5秒、25秒。通過7448（2片）譯碼器

和數(shù)碼管的連接的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器 74160（2 片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器 7448（2 片）、7

段數(shù)碼管（2個(gè)）等?；旧吓c主干道計(jì)時(shí)電路一樣。

表 1-5 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

計(jì)數(shù)器選用集成電路74190 進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74190 是十進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，它

具有異步并行置數(shù)功能、保持功能。74190沒有專用的清零輸入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的輸出數(shù)據(jù)間接實(shí)現(xiàn)清零功能。

表 1-4

74190 的狀態(tài)表

CTEN D/U CLK LOAD

A B C D

QA QB QC QD

0

X

X

0

X X X X

A

B

C

D

0

POS

X X X X

Count Down

0

0

POS

X X X X

Count Up

X

X

X

X X X X

Qa0 Qb0 Qc0 Qd0

圖1-5

現(xiàn)選用兩個(gè) 74190 芯片級(jí)聯(lián)成一個(gè)從 99 倒計(jì)到 00 的計(jì)數(shù)器，其中作為個(gè)位數(shù)的

74190 芯片的CLK 接秒脈沖發(fā)生器（頻率 為 1），再把個(gè)位數(shù) 74190 芯片輸出端的QA、QD 用一個(gè)與門連起來(lái)，再接在十位數(shù) 74190 芯片的CLK 端。當(dāng)個(gè)位數(shù)減到0時(shí)，再減1

就會(huì)變成9，0（0000）和9（1001）之間的 QA、QD 同時(shí)由 0 變?yōu)?，把QA、QD 與

起來(lái)接在十位數(shù)的CLK 端，此時(shí)會(huì)給十位數(shù) 74190 芯片一個(gè)脈沖數(shù)字減1，相當(dāng)于借位。具體連接方法如圖 1-5所示。

信號(hào) LD 由兩個(gè)芯片的8 個(gè)輸出端用或門連起來(lái)，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù)

工作開始時(shí)，LD為0，計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)，置完數(shù)后，LD 變?yōu)?1，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)?/p>

計(jì)時(shí)減到數(shù)00 時(shí),LD 又變?yōu)?0，計(jì)數(shù)器又預(yù)置數(shù)，之后又倒計(jì)時(shí)，如此循環(huán)下去。

圖 1-6

預(yù)置數(shù)（即車的通行時(shí)間）功能：如圖 1-6所示，８?jìng)€(gè)開關(guān)分別接十位數(shù) 74190 芯

片的D、C、B、A 端和個(gè)位數(shù) 74190 芯片的D、C、B、A 端。預(yù)置數(shù)的范圍為6～98。

假如把通行時(shí)間設(shè)為45 秒，就像圖１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接

0，F(xiàn) 接 1，G 接 0，H 接 1。（接電源相當(dāng)于接 1，懸空相當(dāng)于接 ０）

圖 1-7

向譯碼器提供模5 的定時(shí)信號(hào)T5 和模0 的定時(shí)信號(hào)T0,它表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“00”

（也即綠燈的預(yù)置時(shí)間，因?yàn)榈?0時(shí)，計(jì)數(shù)器重新置數(shù)），T =1，此時(shí)T 給譯碼器一個(gè)脈

沖號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，一個(gè)方向的綠燈亮，另一個(gè)方向的紅燈亮。接法 為：把兩個(gè)74190 計(jì)數(shù)

器的8 個(gè)輸出端用一個(gè)或非門連起來(lái)。T 表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“05”時(shí)。T =1，此時(shí)T 給譯

碼器一個(gè)脈沖，使信號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，綠燈的變?yōu)辄S燈，紅燈的不變。接法為：當(dāng)減到數(shù)為“05”

（0000 0101）時(shí)，把十位計(jì)數(shù)器的輸出端QA.QB、QC、QD連同個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QB、QD用一個(gè)或非門連起來(lái)，再把這個(gè)或非門與個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QA、QC用一個(gè)與門連接

起來(lái)。具體連接方法如圖1-7 所示。

4、黃燈閃爍控制

要求黃燈每秒閃一次，即黃燈0.5 秒亮，0.5 秒滅，故用一個(gè)頻率為2 的脈沖與控制黃

燈的輸出信號(hào)用一個(gè)與門連進(jìn)來(lái)，再接黃燈。

圖 1-8

《五》 仿真過程與效果分析

1、根據(jù)題目的要求，整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)需要有4 個(gè)時(shí)間顯示器，10 個(gè)交通燈。但由于 4 個(gè)時(shí)間顯示器是由同一個(gè)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器控制，所以我在設(shè)計(jì)圖 1-8 電路的過程中，為了簡(jiǎn)化電路使畫圖看起來(lái)更加清晰，就只接了1 個(gè)時(shí)間顯示器。

另外由于人行道的紅綠燈跟車道的紅綠燈是同步的，分別是：東西方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接南北方向車道的紅燈；南北方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接車道的紅燈。所以在圖1-8 電路中就只接了6 個(gè)燈。

2、為了使電路更加直觀，我把計(jì)數(shù)器、信號(hào)燈燈轉(zhuǎn)換器等放在一個(gè)名為main 的子電路中。然后再在子電路外面接輸入端和輸出端。

3、點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，然后再打開總開關(guān)，便可以進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的仿真，電路默認(rèn)把通車時(shí)間設(shè)為45 秒，打開總開關(guān)，東西方向車道的綠燈亮，人行道的紅燈亮；南北方向車道的紅燈亮，人行道的綠燈亮。時(shí)間顯示器從預(yù)置的 45 秒，以每秒減 1，減到數(shù) 5 時(shí)，東西方向車道的綠燈轉(zhuǎn)換為黃燈，而且黃燈每秒閃一次，其余燈都不變。減到數(shù) 1 時(shí)，1 秒后顯示器又轉(zhuǎn)換成預(yù)置的45 秒，東西方向車道的黃燈轉(zhuǎn)換為紅燈，人行道的紅燈轉(zhuǎn)換為

綠燈；南北方向車道的紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈，人行道的綠燈轉(zhuǎn)換為紅東西方向燈。如此循環(huán)下去。

4、修改通車時(shí)間為其它的值再進(jìn)行仿真（時(shí)間范圍為6~98 秒），效果同3 一樣，總開關(guān)一打開，東西方向車道的綠燈亮，時(shí)間倒計(jì)數(shù) 5，車燈進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，到0 秒時(shí)又進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且時(shí)間重

置為預(yù)置的數(shù)值，如此循環(huán)。

《六》體會(huì)總結(jié)

1、通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力。

在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我總共想過兩個(gè)方案，另一個(gè)方案弄了兩天，結(jié)果總是實(shí)現(xiàn)不了題目的要求。所以我又花了一天的時(shí)間做出這個(gè)方案，這個(gè)相對(duì)另一個(gè)方案比較簡(jiǎn)單，包括電路原理和連接，和芯片上的選擇。這個(gè)方案總共只用了四個(gè)芯片，分別為 2 個(gè)74190 計(jì)數(shù)器，2個(gè) JK觸發(fā)器。

2、在設(shè)計(jì)過程，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。不過說也奇怪，整天想著這些問題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺得累。或許是那種渴望得到知識(shí)的欲念把疲勞趕到九宵云外去了吧！

3、我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動(dòng)手實(shí)踐過吧！認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。故一個(gè)小小的課程設(shè)計(jì)，對(duì)我們的作用是如此之大。《七》

參考文獻(xiàn) [1] 周常森，《電子電路計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》，山東科技出版社，2000 [2] 周正新，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)話實(shí)踐與訓(xùn)練》，中國(guó)民航出版社，1988 [3] 吳培明，《電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [4] 鐘問耀，《EWB電路設(shè)計(jì)入門與應(yīng)用》，清華大學(xué)出版社，2000 [5] 康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2000 [6] 劉潤(rùn)華，《現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，石油大學(xué)出版社，1998 [7] 邱關(guān)源，《電路》，高等教育出版社，1999 [8] 陸 坤，《電子設(shè)計(jì)技術(shù)》，電子科技大學(xué)出版社，1997 [9] 姚福安，《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002 [10] 何書森、何華斌，《實(shí)用數(shù)字電路與設(shè)計(jì)速成》，福建科學(xué)出版社，2000 [11] 童詩(shī)白、徐振英，《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，北京高等教育出版社，1994

第三篇：交通燈控制電路設(shè)計(jì)數(shù)電課程設(shè)計(jì)+數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)易交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)

專業(yè)班級(jí):09自動(dòng)化一班

時(shí)間:2011.12.12-2011.12.19

姓名:

指導(dǎo)教師: :郭計(jì)云

大同大學(xué)電氣工程系

目錄

一、課程題目……………………………………………….2

二、設(shè)計(jì)要求……………………………………………….2

三、系統(tǒng)框圖及說明………………………………………..2

四、單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………..4

五、仿真過程與效果分析

………………………………….12

六、體會(huì)總結(jié)……………………………………………….13

七、參考文獻(xiàn)………………………………………………13

《一》課程設(shè)計(jì)題目：

交通燈控制電路設(shè)計(jì)

《二》設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向（主干道）車道和東西方向（支 干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行時(shí)間為20秒，時(shí)間可設(shè)置修改。

2、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道；

3、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。

4、東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）。

5、同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。

《三》系統(tǒng)框圖及說明：

1、分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖

交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖 1-1 所示。它主要由計(jì)時(shí)電路、主控電路、信號(hào)

燈轉(zhuǎn)換器和脈沖信號(hào)發(fā)生器組成。脈沖信號(hào)發(fā)生器用的是 555 定時(shí)器；計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器是

由74LS160 來(lái)完成、輸出四組驅(qū)動(dòng)信號(hào)T0 和T3 經(jīng)信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器(4 片7448)來(lái)控制信

號(hào)燈工作，主控電路是系統(tǒng)的主要部分，由它控制信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器的工作。

（圖1-1）

2、信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器

狀態(tài)與車道運(yùn)行狀態(tài)如下：

S0：支干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S1：支干道車道的黃燈亮，車道緩行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S2：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行

S3：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的黃燈亮，車道緩行, 人行道禁止通行

G1=1：主干道綠燈亮 Y1=1：主干道車道黃燈亮

R1=1：主干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；南北方向人行道紅燈亮

G2=1：支干道車道綠燈亮

Y2=1：支干道車道黃燈亮

R2=1：支干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；東西方向人行道紅燈亮

四．單元電路設(shè)計(jì)

1．主控電路：

1).原理：

通過一片 74LS160，選擇其 4 個(gè)狀態(tài)、分別為(00 01 10 11)分別表示主綠支紅、主黃支紅、主紅支綠、主紅支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循環(huán)圖}。中間延時(shí)通過計(jì)時(shí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160，74160 是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可保持狀態(tài)不變的4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。表1-1 是它的狀態(tài)表。

表1-1 74160 的狀態(tài)表

CLR

LOAD

ENP

ENT

CLK

A B D C

QA QB OC OD

0

X

X

X

X

X X X X

0

0

0

0

0

0

0

POS

X X X X

A

B

C

D

POS

X X X X

Count

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

設(shè)狀態(tài)編碼為：S0=0000

S1=0001

S2=0010

S3=0011，則其狀態(tài)表為：

表1-2

狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表

Qd Qc Qb Qa

G1

Y1

R1

G2

Y2

R2

0 0 0 0

0

0

0

0

0 0 0 1

0

0

0

0

0 0 1 0

0

0

0

0

0 0 1 1

0

0

0

0

態(tài)的相應(yīng)控制來(lái)分別實(shí)現(xiàn)30 秒、5 秒、25 秒。通過7448（2 片）譯碼器和數(shù)碼管的連接 的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160（2片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器7448（2片）、7段

數(shù)碼管（2個(gè)）等。

表1-3 7447 狀態(tài)表

Inputs

Outputs

No.LT

RBI

D C B A

BI/RBO | a b c d e f g

----|----|-----|-----------|--------|--------------

0 | 1 | 1 | 0 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 0 0 1 |

| 0 1 1 0 0 0 0

| 1 | X | 0 0 1 0 |

| 1 1 0 1 1 0 1

| 1 | X | 0 0 1 1 |

| 1 1 1 1 0 0 1

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 0 1 0 0 |

| 0 1 1 0 0 1 1

| 1 | X | 0 1 0 1 |

| 1 0 1 1 0 1 1

| 1 | X | 0 1 1 0 |

| 0 0 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 1 1 1 |

| 1 1 1 0 0 0 0

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 1 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 1

| 1 | X | 1 0 0 1 |

| 1 1 1 0 0 1 1

表 1-4 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

3）電路接法如下：

3.支干道計(jì)時(shí)電路

1)原理：

通過 74LS160(2 片)采用串行同步整體置數(shù)級(jí)連和下一個(gè)狀態(tài)的相應(yīng)控制來(lái)

分別實(shí)現(xiàn)30秒、5秒、25秒。通過7448（2片）譯碼器

和數(shù)碼管的連接的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器 74160（2 片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器 7448（2 片）、7

段數(shù)碼管（2個(gè)）等。基本上與主干道計(jì)時(shí)電路一樣。

表 1-5 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

計(jì)數(shù)器選用集成電路74190 進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74190 是十進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，它

具有異步并行置數(shù)功能、保持功能。74190沒有專用的清零輸入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的輸出數(shù)據(jù)間接實(shí)現(xiàn)清零功能。

表 1-4

74190 的狀態(tài)表

CTEN D/U CLK LOAD

A B C D

QA QB QC QD

0

X

X

0

X X X X

A

B

C

D

0

POS

X X X X

Count Down

0

0

POS

X X X X

Count Up

X

X

X

X X X X

Qa0 Qb0 Qc0 Qd0

圖1-5

現(xiàn)選用兩個(gè) 74190 芯片級(jí)聯(lián)成一個(gè)從 99 倒計(jì)到 00 的計(jì)數(shù)器，其中作為個(gè)位數(shù)的

74190 芯片的CLK 接秒脈沖發(fā)生器（頻率 為 1），再把個(gè)位數(shù) 74190 芯片輸出端的QA、QD 用一個(gè)與門連起來(lái)，再接在十位數(shù) 74190 芯片的CLK 端。當(dāng)個(gè)位數(shù)減到0時(shí)，再減1

就會(huì)變成9，0（0000）和9（1001）之間的 QA、QD 同時(shí)由 0 變?yōu)?，把QA、QD 與

起來(lái)接在十位數(shù)的CLK 端，此時(shí)會(huì)給十位數(shù) 74190 芯片一個(gè)脈沖數(shù)字減1，相當(dāng)于借位。具體連接方法如圖 1-5所示。

信號(hào) LD 由兩個(gè)芯片的8 個(gè)輸出端用或門連起來(lái)，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù)

工作開始時(shí)，LD為0，計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)，置完數(shù)后，LD 變?yōu)?1，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)?/p>

計(jì)時(shí)減到數(shù)00 時(shí),LD 又變?yōu)?0，計(jì)數(shù)器又預(yù)置數(shù)，之后又倒計(jì)時(shí)，如此循環(huán)下去。

圖 1-6

預(yù)置數(shù)（即車的通行時(shí)間）功能：如圖 1-6所示，８?jìng)€(gè)開關(guān)分別接十位數(shù) 74190 芯

片的D、C、B、A 端和個(gè)位數(shù) 74190 芯片的D、C、B、A 端。預(yù)置數(shù)的范圍為6～98。

假如把通行時(shí)間設(shè)為45 秒，就像圖１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接

0，F(xiàn) 接 1，G 接 0，H 接 1。（接電源相當(dāng)于接 1，懸空相當(dāng)于接 ０）

圖 1-7

向譯碼器提供模5 的定時(shí)信號(hào)T5 和模0 的定時(shí)信號(hào)T0,它表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“00”

（也即綠燈的預(yù)置時(shí)間，因?yàn)榈?0時(shí)，計(jì)數(shù)器重新置數(shù)），T =1，此時(shí)T 給譯碼器一個(gè)脈

沖號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，一個(gè)方向的綠燈亮，另一個(gè)方向的紅燈亮。接法 為：把兩個(gè)74190 計(jì)數(shù)

器的8 個(gè)輸出端用一個(gè)或非門連起來(lái)。T 表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“05”時(shí)。T =1，此時(shí)T 給譯

碼器一個(gè)脈沖，使信號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，綠燈的變?yōu)辄S燈，紅燈的不變。接法為：當(dāng)減到數(shù)為“05”

（0000 0101）時(shí)，把十位計(jì)數(shù)器的輸出端QA.QB、QC、QD連同個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QB、QD用一個(gè)或非門連起來(lái)，再把這個(gè)或非門與個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QA、QC用一個(gè)與門連接

起來(lái)。具體連接方法如圖1-7 所示。

4、黃燈閃爍控制

要求黃燈每秒閃一次，即黃燈0.5 秒亮，0.5 秒滅，故用一個(gè)頻率為2 的脈沖與控制黃

燈的輸出信號(hào)用一個(gè)與門連進(jìn)來(lái)，再接黃燈。

圖 1-8

《五》 仿真過程與效果分析

1、根據(jù)題目的要求，整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)需要有4 個(gè)時(shí)間顯示器，10 個(gè)交通燈。但由于 4 個(gè)時(shí)間顯示器是由同一個(gè)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器控制，所以我在設(shè)計(jì)圖 1-8 電路的過程中，為了簡(jiǎn)化電路使畫圖看起來(lái)更加清晰，就只接了1 個(gè)時(shí)間顯示器。

另外由于人行道的紅綠燈跟車道的紅綠燈是同步的，分別是：東西方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接南北方向車道的紅燈；南北方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接車道的紅燈。所以在圖1-8 電路中就只接了6 個(gè)燈。

2、為了使電路更加直觀，我把計(jì)數(shù)器、信號(hào)燈燈轉(zhuǎn)換器等放在一個(gè)名為main 的子電路中。然后再在子電路外面接輸入端和輸出端。

3、點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，然后再打開總開關(guān)，便可以進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的仿真，電路默認(rèn)把通車時(shí)間設(shè)為45 秒，打開總開關(guān)，東西方向車道的綠燈亮，人行道的紅燈亮；南北方向車道的紅燈亮，人行道的綠燈亮。時(shí)間顯示器從預(yù)置的 45 秒，以每秒減 1，減到數(shù) 5 時(shí)，東西方向車道的綠燈轉(zhuǎn)換為黃燈，而且黃燈每秒閃一次，其余燈都不變。減到數(shù) 1 時(shí)，1 秒后顯示器又轉(zhuǎn)換成預(yù)置的45 秒，東西方向車道的黃燈轉(zhuǎn)換為紅燈，人行道的紅燈轉(zhuǎn)換為

綠燈；南北方向車道的紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈，人行道的綠燈轉(zhuǎn)換為紅東西方向燈。如此循環(huán)下去。

4、修改通車時(shí)間為其它的值再進(jìn)行仿真（時(shí)間范圍為6~98 秒），效果同3 一樣，總開關(guān)一打開，東西方向車道的綠燈亮，時(shí)間倒計(jì)數(shù) 5，車燈進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，到0 秒時(shí)又進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且時(shí)間重

置為預(yù)置的數(shù)值，如此循環(huán)。

《六》體會(huì)總結(jié)

1、通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力。

在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我總共想過兩個(gè)方案，另一個(gè)方案弄了兩天，結(jié)果總是實(shí)現(xiàn)不了題目的要求。所以我又花了一天的時(shí)間做出這個(gè)方案，這個(gè)相對(duì)另一個(gè)方案比較簡(jiǎn)單，包括電路原理和連接，和芯片上的選擇。這個(gè)方案總共只用了四個(gè)芯片，分別為 2 個(gè)74190 計(jì)數(shù)器，2個(gè) JK觸發(fā)器。

2、在設(shè)計(jì)過程，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。不過說也奇怪，整天想著這些問題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺得累。或許是那種渴望得到知識(shí)的欲念把疲勞趕到九宵云外去了吧！

3、我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動(dòng)手實(shí)踐過吧！認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。故一個(gè)小小的課程設(shè)計(jì)，對(duì)我們的作用是如此之大?！镀摺?/p>

參考文獻(xiàn) [1] 周常森，《電子電路計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》，山東科技出版社，2000 [2] 周正新，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)話實(shí)踐與訓(xùn)練》，中國(guó)民航出版社，1988 [3] 吳培明，《電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [4] 鐘問耀，《EWB電路設(shè)計(jì)入門與應(yīng)用》，清華大學(xué)出版社，2000 [5] 康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2000 [6] 劉潤(rùn)華，《現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，石油大學(xué)出版社，1998 [7] 邱關(guān)源，《電路》，高等教育出版社，1999 [8] 陸 坤，《電子設(shè)計(jì)技術(shù)》，電子科技大學(xué)出版社，1997 [9] 姚福安，《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002 [10] 何書森、何華斌，《實(shí)用數(shù)字電路與設(shè)計(jì)速成》，福建科學(xué)出版社，2000 [11] 童詩(shī)白、徐振英，《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，北京高等教育出版社，1994

第四篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)——用VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)交通燈

數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

院系： 電氣信息工程學(xué)院 班級(jí)： 08測(cè)控2班 學(xué)號(hào)： 08314237 姓名： 董 亮 合作： 虞 波 指導(dǎo)教師： 翟 麗 芳

2010年12月10日

目

錄

引言······················································2 一 設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求·········································2 二 電路工作原理及方案設(shè)計(jì)································3 三 軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試········································4 1.分頻模塊的設(shè)計(jì)及仿真圖·································4 2.控制器設(shè)計(jì)及仿真圖····································6 3.計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)及仿真圖···································7 4.分位模塊的設(shè)計(jì)·······································9 5．?dāng)?shù)碼管驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)·······································10 6． 頂層文件設(shè)置·········································14

四 硬件焊接與組裝調(diào)試···································15 五 心得體會(huì)·············································16 六 參考文獻(xiàn)·············································16

交通燈控制電路設(shè)計(jì)

引言：

隨著社會(huì)的發(fā)展以及人類生活水平的提高,基于CPLD的EDA技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大與深入，EDA技術(shù)在電子信息、通信、自動(dòng)控制用計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的重要性日益突出。

如今，交通的問題日益突出，單單依靠人力來(lái)指揮交通已經(jīng)不可行了,所以，設(shè)計(jì)交通燈來(lái)完成這個(gè)需求就顯的越加迫切了。為了確保十字路口的行人和車輛順利、暢通地通過,往往采用電子控制的交通信號(hào)來(lái)進(jìn)行指揮。以下就是運(yùn)用數(shù)字電子設(shè)計(jì)出的交通燈。

本程序設(shè)計(jì)的是交通燈的設(shè)計(jì)。采用EDA作為開發(fā)工具，VHDL語(yǔ)言為硬件描述語(yǔ)言，quartusII作為程序運(yùn)行平臺(tái)，所開發(fā)的程序通過調(diào)試運(yùn)行、波形仿真驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

一．設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)要求

1． 設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的十字路口交通控制器，假設(shè)南北方向和東西方向，兩個(gè)方向分別設(shè)置紅燈、綠燈、黃燈三盞燈，設(shè)置一組倒計(jì)時(shí)顯示器，用以指揮車輛和行人有序的通行。紅燈亮表示直行車輛禁行；綠燈亮表示直行車輛可以通行；黃燈亮表示直行車輛即將禁行；倒計(jì)時(shí)顯示器用來(lái)顯示允許通行或禁止通行的時(shí)間。盡量采用層次化設(shè)計(jì)。2． 設(shè)計(jì)要求

在十字路口南北和東西兩個(gè)方向各設(shè)一組紅燈、黃燈、綠燈。設(shè)一組倒計(jì)時(shí)顯示器。

自動(dòng)控制：

設(shè)置一組數(shù)碼管，以倒計(jì)時(shí)的方式顯示允許通行或禁止通行的時(shí)間，南北方向?yàn)橹鞲傻?，紅燈、黃燈和綠燈顯示時(shí)間分別是55、5s、50s。東西方向?yàn)榇胃傻?，紅燈、黃燈綠燈顯示時(shí)間分別為35s、5s、30s。

特殊功能:

(1)緊急狀態(tài)時(shí)，手動(dòng)撥動(dòng)緊急開關(guān)，主干道以及次干道都顯示紅燈，禁止通行，并由蜂鳴其報(bào)警。

(2)黃燈顯示信號(hào)為脈沖信號(hào)，使得黃燈為“一閃一閃”的顯示狀態(tài)。

二．電路工作原理及方案設(shè)計(jì)

圖1總體設(shè)計(jì)框圖

在VHDL設(shè)計(jì)描述中，采用自頂向下的設(shè)計(jì)思路，首先要描述頂層的接口，上面的描述已經(jīng)規(guī)定了交通燈控制的輸入輸出信號(hào)：輸入信號(hào)：外部時(shí)鐘信號(hào)clk。LED在自頂向下的VHDL設(shè)計(jì)描述中，通常把整個(gè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)劃分為幾個(gè)模塊，然后采用結(jié)構(gòu)描述方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行描述。通過上面的分析，不難得知可以把交通燈控制系統(tǒng)劃分為4個(gè)模塊：時(shí)鐘分頻模塊，計(jì)數(shù)模塊，控制模塊，分位譯碼模塊。

分頻電路：輸入較高頻率脈沖用分頻電路的到較

（HOLD=‘1’）發(fā)生是，計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù)。

分位譯碼電路：因?yàn)榭刂破鬏敵龅牡褂?jì)時(shí)數(shù)值可能是1位或者2位十進(jìn)制數(shù)，所以在七段數(shù)碼管的譯碼電路前要加上分位電路（即將其分為2個(gè)1位的十進(jìn)制數(shù)）。七段數(shù)碼管的譯碼電路根據(jù)控制電路的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)交通燈的顯示，通過輸入二進(jìn)制數(shù)值，輸出信號(hào)點(diǎn)亮二極管，我們用的是共陰極數(shù)碼管，因此譯碼電路輸出邏輯數(shù)值‘1’點(diǎn)亮二極管，譯碼電路輸出邏輯數(shù)值‘0’熄滅二極管。

三．軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試

圖2模塊化設(shè)計(jì)原理圖

1.分頻模塊的設(shè)計(jì)及仿真圖

分頻器1實(shí)現(xiàn)的是將高頻時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換成底頻的時(shí)鐘信號(hào)，用于觸發(fā)控制器、計(jì)數(shù)器和掃描顯示電路。該分頻器實(shí)現(xiàn)的是1000分頻，將50M赫茲的時(shí)鐘信號(hào)分頻成50000赫茲的時(shí)鐘信號(hào)。LIBRARY IEEE;USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL;ENTITY FreDevider IS PORT(Clkin:IN Std_Logic;Clkout:OUT Std_Logic);

END;ARCHITECTURE Devider OF FreDevider IS CONSTANT N:Integer:=499;Signal counter:Integer range 0 to N;signal Clk:Std_Logic;BEGIN PROCESS(Clkin)begin IF rising_edge(Clkin)THEN IF Counter=N then counter<=0;Clk<=not clk;else counter<=counter+1;end if;end if;end process;clkout<=clk;end;分頻器2實(shí)現(xiàn)的是50000分頻，將50000赫茲的時(shí)鐘信號(hào)分頻成1赫茲的時(shí)鐘信號(hào)。

LIBRARY IEEE;USE IEEE.Std_Logic_1164.ALL;ENTITY FreDevider1 IS PORT(Clkin:IN Std_Logic;Clkout:OUT Std_Logic);END;ARCHITECTURE Devider1 OF FreDevider1 IS CONSTANT N:Integer:=24999;signal counter:Integer range 0 to N;signal Clk:Std_Logic;BEGIN PROCESS(Clkin)begin IF rising_edge(Clkin)THEN IF Counter=N then counter<=0;Clk<=not clk;else counter<=counter+1;end if;end if;end process;

clkout<=clk;end;

2.控制器設(shè)計(jì)及仿真圖

控制器的作用是根據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值控制發(fā)光二極管的亮、滅，以及輸出倒計(jì)時(shí)數(shù)值給七段譯管的分譯碼電路。此外，當(dāng)檢測(cè)到特殊情況（Hold=‘1’）發(fā)生時(shí)，無(wú)條件點(diǎn)亮紅色的發(fā)光二極管。功能：控制發(fā)光二極管的亮、滅，以及輸出倒計(jì)時(shí)數(shù)值給七段譯碼管的分位譯碼電路。

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY countroller IS PORT(Clock:IN STD_LOGIC;Hold:in std_logic;CountNum:in INTEGER RANGE 0 TO 89;NumA:out INTEGER RANGE 0 TO 90;RedA,GreenA,YellowA:out std_logic;RedB,GreenB,YellowB:out std_logic);END;ARCHITECTURE behavior OF Countroller IS BEGIN process(Clock)BEGIN IF falling_edge(Clock)THEN IF Hold='1' THEN RedA<='1';RedB<='1';GreenA<='0';GreenA<='0';YellowA<='0';YellowB<='0';

ELSIF CountNum<=54 THEN NumA<=55-CountNum;RedA<='0';GreenA<='1';YellowA<='0';ELSIF CountNum<=59 THEN NumA<=60;RedA<='0';GreenA<='0';YellowA<='1';ELSE NumA<=90-CountNum;RedA<='1';GreenA<='0';YellowA<='0';END IF;IF CountNum<=54 THEN RedB<='1';GreenB<='0';YellowB<='0';ELSIF CountNum<=84 THEN RedB<='0';GreenB<='1';YellowB<='0';ELSe RedB<='0';GreenB<='0';YellowB<='1';END IF;end if;END PROCESS;END;3.計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)及仿真圖

這里計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為0—90S，下一個(gè)時(shí)鐘沿回復(fù)到0,開始下一輪計(jì)數(shù).此外,當(dāng)檢測(cè)到特殊情況(Hold=‘1‘)發(fā)生時(shí)，計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù)。

程序如下： LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY counter IS PORT(clock:IN STD_LOGIC;Hold:in std_logic;countNum:BuFFeR INTEGER RANGE 0 TO 90);

END;ARCHITECTURE behavior OF counter IS BEGIN Process（Clock）BEGIN IF rising_edge(Clock)THEN IF Hold='1' then countNum<=countNum;ELSE IF countNum=90 THEN countNum<=0;ELSE countNum<=countNum+1;END IF;END IF;END PROCESS;END;

4.分位模塊的設(shè)計(jì)

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY Fenwei IS PORT(Numin:IN integer RANGE 0 TO 90;NumA,NumB:OUT Integer RANGE 0 to 9);END;ARCHITECTURE behavior OF Fenwei IS BEGIN process(Numin)BEGIN IF Numin>=60 THEN NumA<=10;NumB<=10;elsIF Numin>=50 THEN NumA<=5;NumB<=Numin-50;elsIF Numin>=40 THEN NumA<=4;NumB<=Numin-40;ELSIF Numin>=30 THEN NumA<=3;NumB<=Numin-30;ELSIF Numin>=20 THEN NumA<=2;NumB<=Numin-20;ELSIF Numin>=10 THEN

NumA<=1;NumB<=Numin-10;ELSE NumA<=0;NumB<=Numin;END IF;END PROCESS;END;

5．?dāng)?shù)碼管驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY bcd_data IS PORT(bcd_data:in STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);segout: out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0));END;ARCHITECTURE behavior OF bcd_data IS BEGIN process(bcd_data)BEGIN case bcd_data is when “0000”=>segout<=“1111110”;when “0001”=>segout<=“0110000”;when “0010”=>segout<=“1101101”;when “0011” =>segout<=“1111001”;when “0100” =>segout<=“0110011”;when “0101”=>segout<=“1011011”;when “0110”=>segout<=“0011111”;when “0111”=>segout<=“1110000”;when “1000” =>segout<=“1111111”;when “1001” =>segout<=“1110011”;when “1010”=>segout<=“0000000”;when others =>null;END CASE;END PROCESS;END;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_unsigned.ALL;

ENTITY dtsm IS PORT(clk:in STD_LOGIC;NumA,NumB,NumC,NumD: in STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);segout1:out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0);led_sel: out STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0));END dtsm;architecture bhv of dtsm is component bcd_data is port(bcd_data:in STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);segout:out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0));end component;signal x:STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);signal q:STD_LOGIC_VECTOR(1 downto 0);begin p1:process(clk)begin if clk'event and clk ='1' then Q<= Q + '1';end if;end process;

p2:process(Q)begin case Q is when“00”=>led_sel<=“1110”;x<=NumD;when“01”=>led_sel<=“1101”;x<=NumC;when“10”=>led_sel<=“1011”;x<=NumB;when“11”=>led_sel<=“0111”;x<=NumA;when others=>null;end case;end process;u1:bcd_data PORT map(bcd_data=>x,segout=>segout1);end;

6．頂層文件設(shè)置

library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity jiaotongdeng is port(clk1:in std_logic;reset1:in std_logic;

hold1:in std_logic;segout2:out std_logic_vector(6 downto 0);led_sel1:out std_logic_vector(3 downto 0);reda1,yellowa1,greena1:out std_logic;redb1,yellowb1,greenb1:out std_logic);end jiaotongdeng;

architecture aa11 of jiaotongdeng is component FreDevider PORT(Clkin:IN Std_Logic;Clkout:OUT Std_Logic);END component;

component FreDevider1 PORT(Clkin:IN Std_Logic;Clkout:OUT Std_Logic);END component;component countroller PORT(Clock:IN STD_LOGIC;Hold:in std_logic;CountNum:in INTEGER RANGE 0 TO 89;NumA:out INTEGER RANGE 0 TO 90;RedA,GreenA,YellowA:out std_logic;RedB,GreenB,YellowB:out std_logic);END component;component counter PORT(clock:IN STD_LOGIC;reset:in std_logic;Hold:in std_logic;countNum:BuFFeR INTEGER RANGE 0 TO 90);END component;component Fenwei PORT(Numin:IN integer RANGE 0 TO 90;NumA,NumB:OUT Integer RANGE 0 to 9);END component;component dtsm PORT(clk:in STD_LOGIC;NumA,NumB: in Integer RANGE 0 to 9;segout1:out STD_LOGIC_VECTOR(6 downto 0);led_sel: out STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0));

END component;signal a,b:std_logic;signal c:INTEGER RANGE 0 TO 89;signal d:INTEGER RANGE 0 TO 90;signal e,f:Integer RANGE 0 to 9;begin u1: FreDevider port map(clkin=>clk1,clkout=>a);u2: FreDevider1 port map(clkin=>a,clkout=>b);u3:counter

port map(clock=>b,reset=>reset1,hold=>hold1,countnum=>c);u4:countroller port map(clock=>b,hold=>hold1,countnum=>c,numa=>d,reda=>reda1,greena=>greena1,yellowa=>yellowa1,redb=>redb1,greenb=>greenb1,yellowb=>yellowb1);u5:fenwei port map(numin=>d,numa=>e,numb=>f);u6:dtsm

port map(clk=>clk1,numa=>e,numb=>f,segout1=>segout2,led_sel=>led_sel1);end aa11;

四．硬件焊接與組裝調(diào)試

按照如下圖所示的電路圖，在通用電路焊接板上合理布置各個(gè)元器件，進(jìn)行焊接布線。

圖3硬件焊接電路圖

安裝焊接完成后，仔細(xì)檢查電路，是否有誤。若與電路圖不符，應(yīng)及時(shí)排除錯(cuò)誤。一切就緒后，將與FPGA對(duì)應(yīng)的引腳使用杜邦線連接，連接完畢后，檢查電源極性，避免反接。確認(rèn)無(wú)誤后，接通電源，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

首先我們完成的基本的功能，只是簡(jiǎn)單的倒計(jì)時(shí)顯示，然后我們可以進(jìn)一步修改我們的VHDL語(yǔ)言程序，重新燒入FPGA,以完善我們的設(shè)計(jì)。

五．心得體會(huì)

通過幾天的課程設(shè)計(jì)，我對(duì)EDA技術(shù)、VHDL等系列知識(shí)都有了一定的了解。使用EDA技術(shù)開發(fā)頁(yè)面的能力也有了很大提高。

EDA設(shè)計(jì)我們感覺程序調(diào)試最重要，試驗(yàn)軟件、硬件熟悉其次。直到?jīng)]有錯(cuò)誤。若與理想的不同，再查看程序，有無(wú)原理上的編輯錯(cuò)誤或沒有查出的輸入錯(cuò)誤。都通過可以進(jìn)行管腳配對(duì)，把程序燒入芯片，在實(shí)物上看結(jié)果，從顯示中得出還需改正的地方，再去改程序。必須注意每改一次都要編譯，重新燒入。我們采用模塊化編程，模塊化接線，再編譯總原理圖，思路比較清楚。有的模塊可以供其它任務(wù)通用。

課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生而言是其對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容掌握情況的一次自我驗(yàn)證，從而有著極其重要的意義。通過課程設(shè)計(jì)能提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，能全面檢查并掌握所學(xué)內(nèi)容，在這學(xué)期的課程設(shè)計(jì)中，在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。

另外，我還學(xué)到了一個(gè)人的力量畢竟有限，但是團(tuán)隊(duì)的力量勢(shì)不可擋，我們不能局限，要學(xué)會(huì)合作。這次課程設(shè)計(jì)雖然結(jié)束了，相信以后我們會(huì)以更加積極的態(tài)度對(duì)待我們的學(xué)習(xí)、對(duì)待我們的生活。我們的激情永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，相反，我們會(huì)更加努力，努力的去彌補(bǔ)自己的缺點(diǎn)，發(fā)展自己的優(yōu)點(diǎn)，去充實(shí)自己，只有在了解了自己的長(zhǎng)短之后，我們會(huì)更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它。

六．參考文獻(xiàn)

（1）潘松，黃繼業(yè).《EDA

技術(shù)使用教程》.科學(xué)出版社.2006.（2）潘松，黃繼業(yè).《EDA技術(shù)與VHDL(

第五篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)報(bào)告書的要求： 1.封面

2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（題目，設(shè)計(jì)要求，技術(shù)指標(biāo)等）

3.前言（發(fā)展現(xiàn)狀、課程設(shè)計(jì)的意義、設(shè)計(jì)課題的作用等方面）。3.目錄

4.課題設(shè)計(jì)（⑴ 寫出你考慮該問題的基本設(shè)計(jì)思路，畫出一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路功能的大致框圖。

⑵ 畫出框圖中的各部分電路，對(duì)各部分電路的工作原理應(yīng)作出說明。⑶ 畫出整個(gè)設(shè)計(jì)電路的原理電路圖，并簡(jiǎn)要地說明電路的工作原理。⑷ 用protel畫原理電路圖。

(5)用Multisim或者Proteus畫仿真圖。

5.總圖。

6.課題小結(jié)（設(shè)計(jì)的心得和調(diào)試的結(jié)果）。7.參考文獻(xiàn)。

二、評(píng)分依據(jù)：

①設(shè)計(jì)思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原理說明是否基本正確，⑤報(bào)告是否清晰，⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。

三、題目選擇：（三人一組，自由組合）（設(shè)計(jì)要求，技術(shù)指標(biāo)自己選擇）

1、基于DC4011水箱水位自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

水箱水位自動(dòng)控制器，電路采用CD4011四與非門作為處理芯片。要求能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：水箱中的水位低于預(yù)定的水位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)水泵抽水；而當(dāng)水箱中的水位達(dá)到預(yù)定的高水位時(shí)，使水泵停止抽水，始終保持水箱中有一定的水，既不會(huì)干，也不會(huì)溢，非常的實(shí)用而且方便。

2、基于CD4011聲控、光控延時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

要求電路以CD4011作為中心元件，結(jié)合外圍電路，實(shí)現(xiàn)以下功能：在白天或光線較亮?xí)r,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài),燈不亮；夜間或光線較暗時(shí)，節(jié)電開關(guān)呈預(yù)備工作狀態(tài)，當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時(shí)，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關(guān)。燈亮后經(jīng)過40秒左右的延時(shí)節(jié)電開關(guān)自動(dòng)關(guān)閉，燈滅。

3、基于CD4011紅外感應(yīng)開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在一些公共場(chǎng)所里，諸如自動(dòng)干手機(jī)、自動(dòng)取票機(jī)等，只要人手在機(jī)器前面一晃，機(jī)器便被啟動(dòng)，延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉，使用起來(lái)非常方便。要求用CD4011設(shè)計(jì)有此功能的紅外線感應(yīng)開關(guān)。

4、基于CD4011紅外線對(duì)射報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)一款利用紅外線進(jìn)行布防的防盜報(bào)警系統(tǒng)，利用多諧振蕩器作為紅外線發(fā)射器的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管，向布防區(qū)內(nèi)發(fā)射紅外線，接收端利用專用的紅外線接收器件對(duì)發(fā)射的紅外線信號(hào)進(jìn)行接收，經(jīng)放大電路進(jìn)行信號(hào)放大及整形，以CD4011作為邏輯處理器，控制報(bào)警電路及復(fù)位電路，電路中設(shè)有報(bào)警信號(hào)鎖定功能，即使現(xiàn)場(chǎng)的入侵人員走開，報(bào)警電路也將一直報(bào)警，直到人為解除后方能取消報(bào)警。

5、基于CD4069無(wú)線音樂門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

音樂門鈴已為人們所熟知，在一些住宅樓中都裝有音樂門鈴，當(dāng)有客人來(lái)訪時(shí)，只要按下門鈴按鈕，就會(huì)發(fā)出“叮咚”的聲音或是播放一首樂曲，然而在一些已裝修好的室內(nèi)，若是裝上有線門鈴，由于必須布線，從而破壞裝修，讓人感到非常麻煩。采用CD4069設(shè)計(jì)一款無(wú)線音樂門鈴，發(fā)射按鍵與接收機(jī)間采用了無(wú)線方式傳輸信息。

6、基于時(shí)基電路555“叮咚”門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

用NE555集成電路設(shè)計(jì)、制作一個(gè)“叮咚”門鈴，使該裝置能夠發(fā)出音色比較動(dòng)聽的“叮咚”聲。

7、基于CD4511數(shù)顯八路搶答器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

CD4511是一塊含BCD-7段鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)電路于一體的集成電路。設(shè)計(jì)一款基于CD4511八路搶答器，該電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯和復(fù)位。

8、基于NE555+CD4017流水彩燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 以NE555和CD4017為核心，設(shè)計(jì)制作一個(gè)流水彩燈，使之通過調(diào)節(jié)電位器旋鈕，可調(diào)整彩燈的流動(dòng)速度。

9、水位指示的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路的功能是檢測(cè)容器內(nèi)的水位。把探頭分別裝在容器的底部、中部和頂部。通過3根導(dǎo)線與電路板連接，而3個(gè)LED分別代表不同的水位。

10、基于數(shù)字電路雙向炫彩流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路由無(wú)穩(wěn)態(tài)多謝振蕩器、可逆計(jì)數(shù)器、三八線譯碼器和發(fā)光二極管組成；實(shí)現(xiàn)流水燈正反向循環(huán)旋轉(zhuǎn)。

11、基于數(shù)字電路六位數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)一款純數(shù)字電路打造的6位數(shù)字時(shí)鐘。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。

12、八路聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

八路聲光報(bào)警器中八位優(yōu)先編碼器CD4532將輸入D0~D7的八路開關(guān)量譯成三位BCD碼，經(jīng)BCD鎖存/七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器CD4511譯碼，驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管顯示警報(bào)電路0—7，路輸入開關(guān)中的任一路開路，顯示器即顯示該路號(hào)，發(fā)出數(shù)碼光報(bào)警；同時(shí)優(yōu)先編碼器CD4532的GS段輸出高電平，使開關(guān)三極管飽和導(dǎo)通，啟動(dòng)聲報(bào)警電路工作。聲報(bào)警電路由時(shí)基集成電路NE555和六反相器CD4069組成。

13、基于CD4060夢(mèng)幻燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（基于proteus仿真）

設(shè)計(jì)一款電路，使其具有多種美麗的聲光效果，三種顏色的LED隨機(jī)組合，五彩斑斕，配有生日快樂音樂芯片，閃光的同時(shí)有生日快樂音樂播放，蜂鳴器發(fā)生，音樂芯片直接可以裝到電路板上，備有電源開關(guān)，方便控制，可以外接交流電源或電池。可作生日禮物相送。

14、變音警笛電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)一款電路，該電路采用兩片NE555時(shí)基集成電路構(gòu)成的變音警笛電路，能發(fā)出“嗚-哇-嗚-哇”的警笛聲。

15、魔幻LED搖搖棒的設(shè)計(jì)與制作

“搖搖棒”是一種利用我們的“視覺暫留效應(yīng)”工作的高科技電子玩具。接通電源后，它上面的一列LED（發(fā)光二極管）不停地閃爍，當(dāng)你搖動(dòng)它時(shí)，會(huì)看見空中夢(mèng)幻般的浮現(xiàn)一個(gè)個(gè)笑臉、愛心等圖案或者文字。“搖搖棒”使用了一塊單片機(jī)。通過編寫程序，在它內(nèi)部存儲(chǔ)若干幅圖形和文字，用一只輕觸按鈕來(lái)選擇要顯示的內(nèi)容，并且使用一只動(dòng)作傳感器開關(guān)來(lái)確保顯示正常。

16、基于數(shù)字電路NE555、CD4017LED骰子的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器／脈沖分配器構(gòu)成。7個(gè)發(fā)光二極管模擬骰子的點(diǎn)數(shù)，當(dāng)按下按鈕1秒以上，骰子上的發(fā)光二極管高速循環(huán)點(diǎn)亮，之后循環(huán)速度越來(lái)越慢并最終隨機(jī)停止于某個(gè)點(diǎn)上。

17、數(shù)顯計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

不需要編程的計(jì)數(shù)器模塊，有3個(gè)數(shù)碼管顯示，使用14553和14511芯片進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)。

18、基于555簡(jiǎn)易催眠器的設(shè)計(jì)與制作

時(shí)基電路555構(gòu)成一個(gè)極低頻振蕩器，輸出一個(gè)個(gè)短的脈沖，使揚(yáng)聲器發(fā)出類似雨滴的聲音

19、基于數(shù)字電路電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人眼無(wú)法統(tǒng)計(jì)電動(dòng)機(jī)單位時(shí)間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即使電動(dòng)機(jī)每秒鐘只轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，我們也無(wú)法準(zhǔn)確的數(shù)數(shù)來(lái)得到電動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)。設(shè)計(jì)一款電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表來(lái)計(jì)數(shù)，最大可以顯示999，如果需要顯示更大的數(shù)字，還可以自行增加CD40110和數(shù)碼管，每增加一級(jí)，計(jì)數(shù)可增大10倍再加上9。

20、基于CD4011路燈開關(guān)模擬電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

從節(jié)約用電的角度出發(fā)，路燈開關(guān)在每天傍晚時(shí)全部燈亮，后半夜行人稀少，路燈關(guān)掉一半，第二天清早路燈全部關(guān)閉。

21、數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時(shí)針發(fā)生器及計(jì)時(shí)器，譯碼顯示單元電路的應(yīng)用

22、基于CD4011聲光控帶燈頭開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

開關(guān)選用CD4011集成塊為延時(shí)電路，選用1A單向可控硅以及性能穩(wěn)定的光敏電阻和優(yōu)質(zhì)的駐極體組成的聲光控動(dòng)作電路

23、基于數(shù)字電路兩位計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

兩位自動(dòng)計(jì)數(shù)器兩位數(shù)碼管自動(dòng)顯示0-99,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實(shí)現(xiàn)。上電后,電路自動(dòng)計(jì)數(shù).由0增至99,不斷循環(huán)計(jì)數(shù).24、數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路通過時(shí)基電路NE555，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼器CD4017，六與非門CD4011，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼/鎖存/驅(qū)動(dòng)器CD40110以及兩個(gè)共陰數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)頻率測(cè)試。

25、基于數(shù)字電路自動(dòng)溫控報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)實(shí)生活中，常常需要進(jìn)行溫度控制。當(dāng)溫度超出某一規(guī)定的上限值時(shí)，需要立即切斷電源并報(bào)警。待恢復(fù)正常后設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)計(jì)一款溫度控制電路，電路采用LM324作比較器，NE555作振蕩器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼器CD4017以及鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)電路CD4511作譯碼顯示達(dá)到上述要求。

26、基于數(shù)字電路兩位自動(dòng)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

兩位自動(dòng)計(jì)數(shù)器兩位數(shù)碼管自動(dòng)顯示0-99,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實(shí)現(xiàn)。上電后,電路自動(dòng)計(jì)數(shù).由0增至99,不斷循環(huán)計(jì)數(shù).數(shù)字上升速度快慢由NE555振蕩頻率決定.S1為計(jì)數(shù)清零按鍵.NE555構(gòu)成時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器,CD4518為二/十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,CD4511為譯碼驅(qū)動(dòng)器,調(diào)節(jié)R17可調(diào)節(jié)NE555的振蕩頻率.C1為充放電電容,電容容量愈大,充電時(shí)間愈長(zhǎng)，則振蕩頻率愈低。

27、基于數(shù)字電路數(shù)字顯示頻率計(jì)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路通過時(shí)基電路NE555，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼器CD4017，六與非門CD4011，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼/鎖存/驅(qū)動(dòng)器CD40110以及兩個(gè)共陰數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)頻率測(cè)試。

28、基于CD4017流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

CD4017流水燈由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼電路組成。

29、基于CD4017六路回閃燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電路通電后，六個(gè)發(fā)光管先依次點(diǎn)亮，再全部熄滅，然后反方向依次點(diǎn)亮，完成一個(gè)循環(huán)，接著進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼電路組成。

30、基于CD4017摩托車閃燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路由多諧振蕩電路和CD4017構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)三組發(fā)光管循環(huán)顯示。

31、基于CD401712路回閃燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼電路構(gòu)成。

32、基于CD4518/4511數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)