文档介绍：目录 1、实验任务············································3 2、实验目的············································3 3、设计方案············································3 4、参考电路设计········································4 5、实验仪器设备········································9 6、实验心得············································ 10 2 一. 实验任务设计一个交通灯控制器,具体要求如下: 1、以红,黄,绿三种颜色的发光管作为交通灯。绿灯亮表示可以通行, . 2、每次放行时间为 30秒,红转绿或绿转红时,需黄灯亮 5秒作为过度。二. 实验目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程。 2、学****使用 PROTEL 软件绘制电路原理图和印刷版图。] 3、掌握应用 EWB 对设计的电路进行仿真,通过仿真结果验证设计的正确性。三. 设计方案图1 图1为交通灯控制器的一个参考设计方案。在这一方案中,。 为定时器的输出信号, ST为控制器的输出信号。当车道绿灯亮时,定时器开始记时,当记时到 30秒时,TL输出为 1,否则, TL=0 ; 3 当车道黄灯亮后,定时器开始记时,当记时到 5秒时, TY输出为 1,否则, TY=0 ;ST为状态转换信号, 当定时器数到规定的时间后,由控制器发出状态转换信号,定时器开始下一个工作状态的定时计数。交通信号灯有四个状态,用 S0. S1. 来表示,并且分别分配编码状态为 .11. 10,控制状态为: 表 1. 状态转换表图2画出了控制器的状态转换图,图中 TY和TL为控制器的输入信号, ST 为控制器的输出信号。控制器状态信号灯状态 S0(00)红灯亮 S1(01)黄灯亮 S2(11)绿等亮 S3(10)黄灯亮 4 图 2. 状态转换图四. 参考电路设计 (由时钟脉冲产生器提供)同步的计数器构成,要求计数器在状态信号 ST 作用下,首先清零,然后在时钟脉冲上升沿作用下,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 30的定时信号TL。计数器选用集成电路 74LS163 进行设计较简便。 74LS163 是4 位二进制同步计数器,它具有同步清零、同步置数的功能。 CTp 、CTT 是交通灯的 ASM 图数控制端, CO 是进位输出端, D0~D3 是并行数据输入端, Q0~Q3 是数据输出端。由两片 74LS163 级联组成的定时器电路如图 3所示。TY和TL为计数器的输出信号。ST为状态转化信号,每当 ST输出一个正脉冲,计数器进行一轮计数。电路图为: 5 图 3. 计数器电路图 2 .控制器电路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。从 ASM 图可以列出控制器的状态转换表,如表所示。选用两个 D 触发器 FF1 、FFO 做为时序寄存器产生 4 种状态,控制器状态转换的条件为 TL 和TY,当控制器处于 Q1n+1Q0n+1 =00状态时,如果 TL=0,则控制器保持在 00状态;如果,则控制器转换到 Q1n+1Q0n+1 =01状态。这两种情况与条件 TY 无关,所以用无关项"X" 表示。其余情况依次类推,同时表中还列出了状态转换信号 ST。输入输出 6 现态 Q1 Q2 状态转换条件次状态转换信号态 TL TY Q1n Q0n ST 00000********** 0X000 1X011 X0010 X1111 0X110 1X101 X0100 X1001 表 2. 控制器状态转换表将Q1n+1 、Q0n+1 和ST为1 的项所对应的输