數字電路課程設計報告模板

　　課程設計報告是大學必須學會的，下面是數字電路課程設計報告模板。歡迎參考閱讀！

　　篇一：數字電路課程設計報告(參考模板)

　　摘要：本文著眼于目前普遍應用在城市道路上的交通燈控制系統，設計了一個東西方向和南北方向十字路口的交通燈控制電路。進行交通燈狀態變換的分析和交通燈總體框架的設計。

　　關鍵詞：交通燈 控制電路 proteus 仿真 電路設計

　　1引言

　　1.1設計任務

　　首先設計讓倒計時顯示器按規律運行的電路，再通過倒計時電路的信號來控制交通燈按4 種狀態循環變換。電源電路采用9V 變壓器、整流橋和穩壓管，使220V 的交流電轉換為5V 的直流電。4Hz 方波脈沖由555 定時器產生，再由74LS193 實現4 分頻，最終輸出1Hz 的脈沖信號；用兩塊74LS193 實現倒計時，一塊顯示十位，一塊顯示個位，用2 個D 觸發器74HC74實現30s，20s，5s 時間的轉換；利用倒計時電路控制4 個狀態。最后通過74LS138 和相應的邏輯門實現對交通燈亮滅的控制。

　　1.2 要求

　　設計一個東西方向和南北方向十字路口的交通燈控制電路。

　　要求如下：

　　（1）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行，主干道每次通行時間都設為30s、支干道每次通行間為20s；

　　（2）東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進行顯示（采用倒計時的方法）；

　　（3）在綠燈轉為紅燈時，要求黃燈先亮5s 鐘，才能變換運行車道；

　　（4）黃燈亮時，要求每秒閃亮一次；

　　（5）同步設置人行橫道紅、綠燈指示。

　　（6）設計相關提示：所設計的交通路口為一十字路口，不涉及左右轉彎問題

　　2 交通燈控制電路分析

　　2.1交通燈運行狀態分析

　　交通燈控制電路，要求每個方向有三盞燈，分別為紅、黃、綠，配以紅、黃、綠三組 時間到計時顯示。一個方向綠燈、黃燈亮時，另一個方向紅燈亮。每盞燈順序點亮，循 環往復，每個方向順序為綠燈、黃燈、紅燈。交通燈的運行狀態共有四種，分別為：

　　狀態0：東西方向車道的綠燈亮，車道，人行道通行；南北方向車道的紅燈亮，車道， 人行道禁止通行。

　　狀態1：東西方向車道的黃燈亮，車道，人行道緩行；南北方向車道的紅燈亮，車道， 人行道禁止通行；

　　狀態2：東西方向車道的紅燈亮，車道，人行道禁止通行；南北方向車道的綠燈亮，車道，人行道通行；

　　狀態3：東西方向車道的紅燈亮，車道，人行道禁止通行；南北方向車道的黃燈亮，車道，人行道緩行；

　　4 種狀態循環往復，并且紅燈的倒計初始值為綠燈的倒計初始值和黃燈的倒計初始值 之和。

　　2.2電路工作總體框

　　交通燈控制電路主要由以下幾部分構成，有電源電路，脈沖電路，分 頻電路，倒計時電路，(交通燈)狀態控制電路，燈顯示電路。

　　3所需各部分電路設計

　　3.1電源電路：電源電路主要由整流、濾波、穩壓三部分組成，用于供給數字電路的.工作電源。整流部分由變壓器與整流橋KBP210G 組成。220V、50Hz 的交流輸入經過變壓器之后，輸出9V、50Hz 的交流電壓。該電壓輸入整流橋，整流橋由四只整流二極管接成電橋的形式組成。整流橋輸出8.1V 的直流電壓。濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，由1mF 的電容組成電容濾波電路。電容濾波電路簡單，負載直流電壓較高，紋波也較小，適合負載電壓較高，負載變動不大的場合。穩壓電路用于穩定電壓的輸出，由三端集成穩壓器L7805 和電容組成。C2、C3 用來實現頻率補償，防止穩壓器產生高頻自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾，C4 用于減少穩壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾。

　　篇二：數字電路課程設計報告

　　一、設計目的

　　溫度是日常生活中無時不在的物理量，溫度的控制在各個領域有著廣泛積極的意義。如溫室的溫度控制等。另外隨著數字電子技術的迅速發展，將模擬電量轉換成數字量輸出的接口電路A/D轉換器是現實世界中模擬信號向數字信號的橋梁。在以往的A/D器件采樣控制設計中，多數是以單片機或CPU為控制核心，雖然編程簡單，控制靈活，但缺點是控制周期長，速度慢。單片機的速度極大的限制了A/D高速性能的利用，而FPGA的時鐘頻率可高達100MHz以上。本設計進行時序控制、碼制變換，具有開發周期短，靈活性強，通用能力好，易于開發、擴展等優點。

　　二、設計的基本內容

　　本次設計主要是基于FPGA+VHDL的.溫度控制系統，可編程器件FPGA和硬件描述語言VHDL的使用使得數字電路的設計周期縮短、難度減少。設計采用模塊化思路，包括四個模塊FPGA控制ADC0809模塊、分頻模塊、數據傳輸模塊、元件例化模塊,再加以整合實現整個系統，達到溫度控制的目的。

　　基于FPGA的信號采集系統主要有：A/D轉換器，FPGA，RS232通信。A/D 轉換器對信號進行會采集，A/D 內部集成了采樣、保持電路，可有效的降低誤差，減少外圍電路的設計，降低系統的功耗。A/D在接受到指令后進行采集，FPGA采集控制模塊首先將采集到的通過A/D 轉換城的數字信號引入FPGA，而后對數字信號送往算法實現單元進行處理，并存于FPGA內部RAM中。

　　1. 實驗設計指標及要求：

　　1.1課題說明：

　　在體育比賽、時間準確測量等場合通常要求計時精度到1%秒（即10 ms）甚至更高的計時裝置，數字秒表是一種精確的計時儀表，可以擔當此任。本課題的設計任務設計一個以數字方式顯示的計時器，即數字秒表。

　　1.2設計內容：

　　a) 數字秒表需求分析，信號及屬性定義；

　　b) 電路原理設計、分析、參數計算，畫出電路原理；

　　c) 電路安裝與實驗測試。

　　1.3設計要求：

　　d) 量程99.99 S，計時精度1%秒，計時結果動態顯示，十進制格式；

　　e) 設置啟動、清除信號，清除信號使輸出結果，使電路復位到初始狀態；

　　f) 設置暫停、停止信號，暫停、停止時均保持當前結果，直到清除信號有效時止；

　　1.4總體設計思路：

　　數字秒表由4個部分組成：精確的時鐘源、十進制計數器、譯碼器、七段碼或液晶顯示電路。

　　時鐘源產生符合精度要求的基準時鐘，本設計中取10毫秒即可。十進制計數器需要4個，分別對應4個十進制位，輸出為BCD碼。若采用七段碼顯示器則譯碼器完成BCD到七段碼的譯碼，由4位顯示電路動態顯示結果。

　　2.單元電路設計：

　　分頻、進位功能的實現：

　　數字秒表由四部分組成：精確的時鐘源，十進制計數器，譯碼器，七段碼顯示電路。 本實驗設計時鐘脈沖源采用電路板上的1000HZ脈沖，74ls90芯片具有2-5-10進制功能，

　　由5片74ls90芯片構成分頻、計數電路，第一片74ls90芯片將直接輸入的1000HZ脈沖源分成100HZ，后四片74ls90芯片再逐次進行10H、1HZ、0.1HZ的分頻工作，與此同時后4片74ls90芯片組成十進制計數器與四個終端顯示由七段譯碼顯示器連接以顯示電路輸出結果。

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