第一篇：Protel課設(shè)-交通燈
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
Protel應(yīng)用課設(shè)任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 武漢理工大學(xué) 題
目： 交通燈控制電路印制板圖的設(shè)計(jì)
一、訓(xùn)練目的
主要目的就是對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)課程、基本技能、基本動(dòng)手能力的強(qiáng)化訓(xùn)練，提高學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本動(dòng)手能力，提高人才培養(yǎng)的基本素質(zhì)。
二、訓(xùn)練內(nèi)容和要求
1、基礎(chǔ)課程和基本技能強(qiáng)化訓(xùn)練(1)設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈控制電路；
(2)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的基本原理進(jìn)行分析；
2.繪制具有一定規(guī)模、一定復(fù)雜程度的電路原理圖*.sch（自選）?？梢陨婕澳M、數(shù)字、高頻、單片機(jī)、或者一個(gè)具有完備功能的電子電路系統(tǒng)。
3.繪制相應(yīng)電路原理圖的雙面印刷版圖*.pcb對(duì)電路原理圖進(jìn)行仿真，給出仿真結(jié)果（如波形*.sdf、數(shù)據(jù)）并說(shuō)明是否達(dá)到設(shè)計(jì)意圖。
四、初始條件
計(jì)算機(jī)；Microsoft Office Word 軟件；PROTEL軟件
五、時(shí)間安排1、2013年 6月 26日集中，作基礎(chǔ)強(qiáng)化訓(xùn)練具體實(shí)施計(jì)劃與報(bào)告格式要求的說(shuō)明；學(xué)生查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)電路的工作原理。
2、2013 年 6 月27 日，電路設(shè)計(jì)與分析。
3、2013年 6 月 27日至2010 年6 月 30日，相關(guān)電路原理圖和PCB版圖的繪制。
4、2013年7 月 2 日上交基礎(chǔ)強(qiáng)化訓(xùn)練成果及報(bào)告，進(jìn)行答辯。
指導(dǎo)教師簽名：
****年**月**日 系主任（或責(zé)任教師）簽名：
****年**月**日
I
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
目錄
摘要......................................................................................................................................................................1 Abstract..............................................................................................................................................................2 1 Protel簡(jiǎn)介........................................................................................................................................................3
1.1 Protel的發(fā)展歷程.............................................................................................................................................................3 1.2 Protel 99 SE簡(jiǎn)介...............................................................................................................................................................3 1.3 Protel dxp 2004簡(jiǎn)介........................................................................................................................................................5 2單元電路設(shè)計(jì)...................................................................................................................................................6
2.1單片機(jī)最小系統(tǒng).................................................................................................................................................................6 2.2數(shù)碼管模塊...........................................................................................................................................................................7 2.3 LED信號(hào)燈模塊.................................................................................................................................................................7 2.4 獨(dú)立按鍵模塊.....................................................................................................................................................................8 3總電路圖...........................................................................................................................................................9 4 繪制電路的原理圖（SCH）........................................................................................................................10
4.1 原理圖的設(shè)計(jì)流程........................................................................................................................................................10 4.2 原理圖的設(shè)計(jì)..................................................................................................................................................................11
4.2.1創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目............................................................................................................................11 4.2.2 創(chuàng)建原理圖文件.......................................................................................................................11 4.2.3 加載元件庫(kù)...............................................................................................................................11 4.3 原理圖的編輯與調(diào)整.....................................................................................................................................................12
4.3.1放置導(dǎo)線及電源端子...............................................................................................................12 4.3.2 標(biāo)識(shí)元件..................................................................................................................................12 4.4 原理圖的檢查....................................................................................................................................................................12 5繪制印刷電路版圖（PCB）.........................................................................................................................14
5.1 PCB的設(shè)計(jì)流程...............................................................................................................................................................14 5.2 雙面PCB設(shè)計(jì).................................................................................................................................................................15
5.2.1 文件鏈接與命名......................................................................................................................15 5.4.2設(shè)置電路板的禁止布線區(qū)域...................................................................................................15 5.4.3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入...............................................................................................................................15 5.4.4元器件的自動(dòng)布局...................................................................................................................15 5.4.5自動(dòng)布線...................................................................................................................................16 5.4.6手工調(diào)整布線...........................................................................................................................16 5.4.7設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查.................................................................................................................17 5.3PCB設(shè)計(jì)結(jié)果....................................................................................................................................................................17 6仿真部分.........................................................................................................................................................19
6.1 proteus軟件介紹............................................................................................................................................................19 6.2仿真結(jié)果.............................................................................................................................................................................20 7總結(jié)及心得體會(huì).............................................................................................................................................22 參考文獻(xiàn)............................................................................................................................................................23 附錄....................................................................................................................................................................24
II
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
摘要
隨著城市化的推進(jìn)，我們對(duì)交通工具的要求越來(lái)越高，希望舒適快速的交通，可是快速加快的交通負(fù)荷也給塵世交通出了比較難題，我們不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在城市交通問(wèn)題日益凸顯嚴(yán)重，尤其在城市街道的十字叉路口，頻繁發(fā)生交通事故，為了保證交通秩序和行人安全，交通部門(mén)在每條街上都安裝了一組紅、黃、綠交通信號(hào)燈。
電子工業(yè)的飛速發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)日新月異。特別是在20世紀(jì)初80年代末期，由于電子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)Windows的出現(xiàn)，引發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件的一次大的變革，紛紛臣服于Microsoft的Windows風(fēng)格。并隨著Windows版本的不斷更新，也相應(yīng)的推出新的CAD軟件產(chǎn)品。在電子CAD領(lǐng)域，Protel Technology（Altium的前身）公司在EDA軟件產(chǎn)品的推陳出新方面扮演了一個(gè)重要角色。
此次十字路口交通管理控制器的設(shè)計(jì)是基于Protel dxp 2004，設(shè)計(jì)共分為3個(gè)大的部分，原理圖設(shè)計(jì)，PCB設(shè)計(jì)和電路的仿真。關(guān)鍵字：Protel 交通燈 PCB
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
Abstract Along with the advancement of urbanization, to transport demand is higher and higher, we hope to comfortable and fast traffic, but rapidly accelerate the traffic load and traffic to the world out of the more difficult problem, it is not hard to find now urban transport problems highlighted increasingly serious, especially in the cross in the city street intersections, traffic accidents occur frequently, in order to ensure the safety of the pedestrians and traffic order, transport department on every street have installed a set of red, yellow and green traffic lights.With the rapid development of electronic industry and the wide application of computer technology, electronic design automation technology for the ever-changing.Especially in the early 20th century, late 80s, due to the emergence Windows computer operating system.The intersection traffic management controller design is based on protel dxp 2004, the design is divided into three major parts, schematic design, PCB design and circuit simulation.In the design process, Altium Designer schematic drawing of a strong function of PCB design and lay a good foundation.In particular, its board 3D renderings, but also for the preview and the error correction circuit for a lot a lot of convenience.Key words: Protel PCB traffic lights
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) Protel簡(jiǎn)介
1.1 Protel的發(fā)展歷程
隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)日新月異。特別是在20世紀(jì)初80年代末期，由于電子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)Windows的出現(xiàn)，引發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件的一次大的變革，紛紛臣服于Microsoft的Windows風(fēng)格。并隨著Windows版本的不斷更新，也相應(yīng)的推出新的CAD軟件產(chǎn)品。在電子CAD領(lǐng)域，Protel Technology（Altium的前身）公司在EDA軟件產(chǎn)品的推陳出新方面扮演了一個(gè)重要角色。從1991年開(kāi)始，先后推出的EDA軟件版本有Protel SE For Windows 98；在2001年8月Protel Technology公司更名為Altium公司，并在2002年該公司有推出了Protel DXP For Windows XP/2000電路板設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，簡(jiǎn)稱(chēng)Protel 2004。
2006年初，Altium公司推出了附有該公司名稱(chēng)的EDA軟件Altium designer 6。這款版本除了全面覆蓋和涵蓋了Protel 99 SE、Protel 2004在內(nèi)的之前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)以外，還增加了許多功能。在此基礎(chǔ)上，該公司又做了較大的6次更新和改進(jìn)。
1.2 Protel 99 SE簡(jiǎn)介
Protel99SE是Protel公司在80年代末推出的EDA軟件,應(yīng)用廣泛功能強(qiáng)大,是個(gè)完整的板級(jí)全方位電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)（包含印制電路板自動(dòng)布線）、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能。可見(jiàn)Protel 99 SE不僅在繪制原理圖、PCB版布局布線等方面功能更加完善，而且為用戶提供功能強(qiáng)大、使用方便的仿真器，它可以對(duì)當(dāng)前所畫(huà)的電路原理圖進(jìn)行即時(shí)仿真，因此在電路的整個(gè)設(shè)計(jì)周期都可以仿真查看和分析其性能指標(biāo)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題并加以改正，從而更好的完成電路設(shè)計(jì)。
Protel99se軟件中提供了SIM99se數(shù)?；旌戏抡嫫骷绍浖梢詫?duì)許多電子線路進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，模擬運(yùn)行，反復(fù)修改。提供了接近6000個(gè)仿真元件和大量的數(shù)學(xué)模型，可以對(duì)電工電路，低頻電子線路、高頻電子線路和脈沖數(shù)字電路在一定范圍內(nèi)進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果以多種圖形方式輸出，直觀明了，可以單圖精細(xì)分析，也可以多圖綜合比較分析、并可通過(guò)不同的角度進(jìn)行分析，以獲得對(duì)電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確判斷。Protel 99 se仿真方面其具有的特點(diǎn)有：
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
強(qiáng)大的分析功能用戶可以根據(jù)Protel99SE電路仿真器所提供的功能，分析設(shè)計(jì)電路的各方面性能，如電路的交直流特性、溫度漂移、噪聲、失真、容差、最壞情況等特性。
豐富的信號(hào)源其中包括基本信號(hào)源：直流源、正弦源、脈沖源、指數(shù)源、單頻調(diào)頻源、分段線性源，同時(shí)還提供了齊全的線性和非線性受控源。
充分的仿真模型庫(kù)Protel99SE提供了20多個(gè)模擬和數(shù)字仿真元件庫(kù)，共包含6000多個(gè)常用元器件。這些組件庫(kù)包括了常用二極管、三極管、單結(jié)晶體管、變壓器，晶閘管、雙向晶閘管等分立組件，還有大量的數(shù)字器件和其它集成電路器件。同時(shí)Protel99SE提供了一個(gè)開(kāi)放的庫(kù)維護(hù)環(huán)境，允許設(shè)計(jì)者改變?cè)衅骷Ｐ?，也可?chuàng)建新器件模型。
友好的操作界面(1)無(wú)需手工編寫(xiě)電路網(wǎng)表文件。系統(tǒng)將根據(jù)所畫(huà)電路原理圖自動(dòng)生成網(wǎng)表文件并進(jìn)行仿真。(2)通過(guò)對(duì)話框完成電路分析各參數(shù)設(shè)置。(3)方便地觀察波形信號(hào)?？赏瑫r(shí)顯示多個(gè)波形，也可單獨(dú)顯示某個(gè)波形；可對(duì)波形進(jìn)行多次局部放大，也可將兩個(gè)波形放置于同一單元格內(nèi)進(jìn)行顯示并分析比較兩者的差別。(4)強(qiáng)大的波形信號(hào)后處理，可利用各種數(shù)學(xué)函數(shù)對(duì)波形進(jìn)行各種分析運(yùn)算并創(chuàng)建一個(gè)新的波形。(5)方便地測(cè)量輸出波形。Protel99SE提供了兩個(gè)測(cè)量光標(biāo)，打開(kāi)它們可測(cè)量波形數(shù)據(jù)。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
1.3 Protel dxp 2004簡(jiǎn)介
Altium公司作為EDA領(lǐng)域里的一個(gè)領(lǐng)先公司，在原來(lái)Protel 99SE的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)方法，率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件Protel DXP。Protel DXP在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。新的可定制設(shè)計(jì)環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動(dòng)以及彈出面板，強(qiáng)大的過(guò)濾和對(duì)象定位功能及增強(qiáng)的用戶界面等。Protel DXP是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。Protel DXP運(yùn)行在優(yōu)化的設(shè)計(jì)瀏覽器平臺(tái)上，并且具備當(dāng)今所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)融合，Protel DXP提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案。
Protel DXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的電路設(shè)計(jì)軟件，該軟件能實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)，頂層設(shè)計(jì)直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間的所有分析驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理。當(dāng)前比較流行的Protel 98、Protel 99 SE，就是它的前期版本。
Protel DXP 2004已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是SCH（原理圖）設(shè)計(jì)、SCH（原理圖）仿真、PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)、Auto Router（自動(dòng)布線器）和FPGA設(shè)計(jì)等，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。該軟件將項(xiàng)目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計(jì)、拓樸自動(dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。
與較早的版本——Protel99相比，Protel DXP 2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強(qiáng)化了電路設(shè)計(jì)的同步化，同時(shí)整合了VHDL和FPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其功能大大加強(qiáng)了。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
2單元電路設(shè)計(jì)
2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)
AT89S52芯片只需外加晶振、供電電路與復(fù)位電路即可構(gòu)成最小系統(tǒng)，仿真時(shí)電源部分隱藏，晶振選擇12M滿足要求，其最小系統(tǒng)圖如圖2.1：
圖2.1 AT89S52最小系統(tǒng)圖
AT89S52主要性能
與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、1000次擦寫(xiě)周期、全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器[1]、32個(gè)可編程I/O口線、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門(mén)狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
2.2數(shù)碼管模塊
在電路設(shè)計(jì)中，采用四個(gè)二位八段共陽(yáng)數(shù)碼管，因?yàn)閿?shù)碼管內(nèi)阻影響，導(dǎo)致單片機(jī)I/O口輸出的5V電壓被拉低，因此需要加入驅(qū)動(dòng)電路，在此選擇2N3906 PNP型三極管，數(shù)碼管的八個(gè)輸入口有單片機(jī)的P2口控制。數(shù)碼管模塊電路如圖2.2所示。
圖2.2 二位共陽(yáng)數(shù)碼管
2.3 LED信號(hào)燈模塊
在電路設(shè)計(jì)中，需要用LED燈模擬紅綠信號(hào)燈，分別采用紅、黃、綠三色LED燈進(jìn)行顯示，通過(guò)P0^0--P0^5口控制LED的亮滅，由于單片機(jī)的P0口為集電極開(kāi)路門(mén)，所以在使用時(shí)需要接上拉電阻接電源。LED電路模塊如圖2.3所示：
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
圖2.3 LED電路模塊
2.4 獨(dú)立按鍵模塊
本電路在設(shè)計(jì)中需要設(shè)置特殊狀態(tài)，即禁止單個(gè)方向通行，所以要用到獨(dú)立按鍵，在設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)按鍵來(lái)停止定時(shí)器，同時(shí)將數(shù)碼管顯示“00”，指定方向亮紅燈禁止通行。按鍵模塊設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)按下按鍵將P3^2和P3^2置低，系統(tǒng)檢測(cè)到低電平信號(hào)后立即響應(yīng)相關(guān)的操作。按鍵模塊如圖2.4：
圖2.4 獨(dú)立按鍵模塊
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
3總電路圖
在電路設(shè)計(jì)中，由于四個(gè)方向的倒計(jì)時(shí)相同，相對(duì)面的方向LED燈顯示狀態(tài)相同，所以在仿真時(shí)，只采用一組數(shù)碼管和LED燈進(jìn)行相關(guān)仿真，便于操作與觀察，仿真成功后轉(zhuǎn)入實(shí)物連接，最終成功將實(shí)物制作完成?？偟碾娐穲D如圖3.1所示。
圖3.1 總電路圖
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 繪制電路的原理圖（SCH）
4.1 原理圖的設(shè)計(jì)流程
開(kāi)始加載元件庫(kù)啟動(dòng)原理圖編輯器放置元器件創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目原理圖的編輯與調(diào)整創(chuàng)建原理圖文件原理圖的檢查設(shè)置圖紙規(guī)格原理圖的報(bào)表設(shè)置原理圖編輯器參數(shù)原理圖的輸出結(jié)束圖 4.1 原理圖的設(shè)計(jì)流程圖
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
4.2 原理圖的設(shè)計(jì)
4.2.1創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目
1.啟動(dòng)Protel dxp 2004 系統(tǒng)。
2.執(zhí)行菜單命令【file】/【new】/【PCB Project】，彈出項(xiàng)目面板。
3.執(zhí)行菜單命令【file】/【Save Project】，在彈出的保存文件的對(duì)話框中輸入文件名“十字路口交通管理控制器”，保存。
4.2.2 創(chuàng)建原理圖文件
1.執(zhí)行菜單命令【file】/【new】/【Schematic】,在項(xiàng)目“十字路口交通管理控制器”中創(chuàng)建一個(gè)原理圖文件。
2.執(zhí)行菜單命令【file】/【Save】，在彈出的對(duì)話框中輸入文件名“十字路口交通管理控制器”，保存。
4.2.3 加載元件庫(kù)
執(zhí)行菜單命令【design】/【Add/Remove Library】，單擊Install按鈕添加所需要的元件庫(kù)。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
4.3 原理圖的編輯與調(diào)整
4.3.1放置導(dǎo)線及電源端子
1.執(zhí)行菜單命令【Place】/【W(wǎng)ire】或單擊布線工具欄的放置導(dǎo)線按鈕，當(dāng)光標(biāo)中心的“X”號(hào)變?yōu)橐粋€(gè)紅色“米”字形符號(hào)，表示導(dǎo)線的端點(diǎn)與元器件引腳的電氣連接點(diǎn)可以正確連接。
2.單擊工具欄的電源按鈕，光標(biāo)上出現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)“VCC”（GND）的“T”型電源符號(hào)，放置在原理圖中。
4.3.2 標(biāo)識(shí)元件
可以選用手動(dòng)標(biāo)識(shí)或者是自動(dòng)標(biāo)識(shí)元件。自動(dòng)標(biāo)識(shí)時(shí)，執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Annotate/Schematics Quietly?】，系統(tǒng)及完成對(duì)當(dāng)前原理圖的自動(dòng)標(biāo)識(shí)。
4.4 原理圖的檢查
原理圖繪制完成后，要進(jìn)行檢查。因?yàn)樵韴D與其他的圖不同，不是簡(jiǎn)單的電路的點(diǎn)和線，而是代表著實(shí)際的電器元件和它們之間的相互連接。因此，它們之間不僅僅具有一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還必須遵循一定的電氣規(guī)則（Electrical Rules）。
電氣規(guī)則檢查（ERC）是進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要的步驟之一；原理圖的電氣規(guī)則檢查是發(fā)現(xiàn)一些不應(yīng)該出現(xiàn)的短路、開(kāi)路、多個(gè)輸出端子短路和未連接的輸入端子等。
電氣規(guī)則檢查還對(duì)原理圖中所用元件里，若有元件輸入端有定義，則對(duì)該元件的輸入端進(jìn)行是否有信號(hào)源的檢查，若沒(méi)有直接信號(hào)源，系統(tǒng)會(huì)提出警告。做好的辦法就是在該端放置“NO ERC”。
在Altium designer中，首先要進(jìn)行編譯參數(shù)的設(shè)置，包括錯(cuò)誤報(bào)告類(lèi)型的設(shè)置，電氣連接矩陣的設(shè)置、類(lèi)型設(shè)置、比較器設(shè)置和設(shè)置輸出路徑及網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。
當(dāng)完成編譯參數(shù)設(shè)置后，就可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行編譯了。Altium designer為用戶提供了兩種編譯，一種是對(duì)原理圖的編譯，另一種是對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行編譯。無(wú)論哪種編譯，編譯后系統(tǒng)都會(huì)通過(guò)信息面板給出一些錯(cuò)誤信息或警告。沒(méi)有錯(cuò)誤信息或者是放置了“NO ERC” 標(biāo)志，信息面板是空的。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤信息，可以通過(guò)單擊錯(cuò)誤信息指針，彈出編譯錯(cuò)誤面板，雙擊面板上的錯(cuò)誤選項(xiàng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)定位錯(cuò)誤元件。編輯改正所有的錯(cuò)誤后，得到最終的原理圖如圖4.2所示。
圖 4.2 十字路口交通管理控制器總原理圖
可以看出，圖4.2所示原理圖，線路較為復(fù)雜。因此，可以采取以下方法對(duì)原理圖進(jìn)行改進(jìn)?？梢詫⒃韴D分成控制器部分、定時(shí)部分、數(shù)碼管顯示部分和時(shí)間預(yù)置和調(diào)整等5個(gè)部分，各部分通過(guò)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)相互連接。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
5繪制印刷電路版圖（PCB）
5.1 PCB的設(shè)計(jì)流程
開(kāi)始設(shè)置布線規(guī)則準(zhǔn)備原理圖自動(dòng)布線規(guī)劃印刷電路板手工調(diào)整設(shè)置環(huán)境參數(shù)敷銅導(dǎo)入數(shù)據(jù)DRC檢查設(shè)定工作參數(shù)輸出文件元件布局結(jié)束圖 5.1 PCB的設(shè)計(jì)流程圖
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
5.2 雙面PCB設(shè)計(jì)
5.2.1 文件鏈接與命名
1.引入設(shè)計(jì)項(xiàng)目
執(zhí)行菜單命令【File】/【Open Project…】，引入設(shè)計(jì)項(xiàng)目。2.建立空白PCB文件 執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【PCB】，即可完成PCB文件的建立。
3.命名PCB文件 在PCB編譯環(huán)境中，執(zhí)行菜單命令【File】/【Save As…】將“PCB1”更名為“交通燈”。
4.移出文件 如果要將某個(gè)文件從項(xiàng)目中移除，在Projects面板的工作區(qū)中右擊該文件，在彈出的菜單中執(zhí)行移出命令即可。
5.4.2設(shè)置電路板的禁止布線區(qū)域
1.在PCB編輯器工作狀態(tài)下，設(shè)定當(dāng)前的工作層面為“Keep-Out Layer”。2.確定電路板的電器邊界。執(zhí)行菜單命令【Place】【Line】，光標(biāo)變?yōu)槭譅睢?.將光標(biāo)移到工作窗口中的適當(dāng)位置，確定一邊界的起點(diǎn)。然后拖動(dòng)光標(biāo)至某一點(diǎn)，再確定電器邊界一邊的終點(diǎn)。
5.4.3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入
1.在原理圖編輯器中，選擇菜單命令【Design】/【Import Changes From[十字路口交通管理控制器.PrjPcb]】.2.選擇“生效更改”，系統(tǒng)會(huì)對(duì)所有的元件信息和網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行檢查。單擊“執(zhí)行更改”，若沒(méi)有錯(cuò)誤，所有的元件和飛線會(huì)自動(dòng)加入到PCB文件中的元件空間中。若有錯(cuò)誤，則需要進(jìn)行相應(yīng)的改正。
5.4.4元器件的自動(dòng)布局
1.在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Comment Placement】，選擇所需要的布局方式。
2.執(zhí)行菜單【Auto Placer】命令，在彈出的對(duì)話框中選擇元件自動(dòng)布局的方式。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
3.設(shè)置元件的自動(dòng)布局參數(shù)。
在Altium Designer中可以進(jìn)行元件封轉(zhuǎn)的調(diào)換，無(wú)論是在PCB或者是原理圖的編輯過(guò)程中均可以實(shí)現(xiàn)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以進(jìn)行PCB與原理圖的雙向更新，以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)原理圖或電路板中的某些參數(shù)進(jìn)行修改，如元件的標(biāo)號(hào)、封裝等。通過(guò)雙向更新，修改狀況就會(huì)同時(shí)反映到電路板和原理圖中去。
圖 5.2 出現(xiàn)在元件空間的PCB 5.4.5自動(dòng)布線
1.執(zhí)行菜單命令【Auto Route】，選擇自動(dòng)布線的方式。
2.對(duì)于雙層電路板，單擊“全局布線”按鈕即可進(jìn)入自動(dòng)布線狀態(tài)，可以看到PCB上自動(dòng)布線的全過(guò)程，同時(shí)顯示相應(yīng)的信息框。
5.4.6手工調(diào)整布線
1.手工布線
1)啟動(dòng)導(dǎo)線放置命令，光標(biāo)變?yōu)槭譅?，表示出于?dǎo)線放置模式?？梢蚤_(kāi)始手工布線。
2)在布線時(shí)按小鍵盤(pán)上的“*”鍵可以切換到布線層，同時(shí)自動(dòng)放置過(guò)孔。3)按步驟一移動(dòng)光標(biāo)到要畫(huà)線的位置單擊，確定導(dǎo)線的第一個(gè)點(diǎn)，移動(dòng)光標(biāo)到合適的位置再單擊，固定一段導(dǎo)線，從而放置一段導(dǎo)線。
2.加補(bǔ)淚滴
在導(dǎo)線與焊盤(pán)或?qū)Э滋幱幸贿^(guò)渡段，使過(guò)度的地方變成淚滴狀，可以避免在鉆孔時(shí)導(dǎo)
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
線與焊盤(pán)的接觸點(diǎn)出現(xiàn)應(yīng)力集中二是接觸處斷裂。3.放置敷銅
放置敷銅市將電路板空白的地方用敷銅鋪滿，主要目的是要提高電路板的抗干擾能力。通常將敷銅與地相接，這樣電路板空白的地方就鋪滿了接地的敷銅，電路板的抗干擾能力就會(huì)大大提高。
5.4.7設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查
對(duì)布線完畢后的電路板進(jìn)行DRC檢查，可以確保PCB完全符合設(shè)計(jì)者的要求，即所有的網(wǎng)絡(luò)均已正確連接。具體步驟如下：
1.執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Design Rules Check?】，單擊對(duì)話框中的“Electrical”選項(xiàng)，彈出在線檢查一并檢查對(duì)話框。
2.勾選相應(yīng)的選項(xiàng)，單擊運(yùn)行，即可進(jìn)行DRC檢查，其結(jié)果或反映在信息面板中。如果選中了生成報(bào)告文件，設(shè)計(jì)檢查結(jié)束后，會(huì)生成一個(gè)有關(guān)短路檢測(cè)、斷路檢測(cè)、安全間距檢測(cè)、一般線寬檢測(cè)、過(guò)孔內(nèi)徑檢測(cè)等項(xiàng)目情況報(bào)表。
5.3PCB設(shè)計(jì)結(jié)果
1.自動(dòng)布線后的PCB
圖 5.3 自動(dòng)布線后PCB圖
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
2.改進(jìn)后的PCB
（1）
（2）
圖 5.4 改進(jìn)后的PCB
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
6仿真部分
6.1 proteus軟件介紹
Proteus ISIS是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： ①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤(pán)和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類(lèi)型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision4等軟件。
④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
6.2仿真結(jié)果
仿真結(jié)果見(jiàn)圖6.1所示。
圖6.1 電路仿真圖
電路部分模塊的仿真圖如圖6.2和6.3所示。
圖6.2 LED模塊仿真圖
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
圖6.3 數(shù)碼管模塊仿真圖
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
7總結(jié)及心得體會(huì)
這次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了使用一個(gè)新的軟件Protel dxp 2004，同時(shí)也是我進(jìn)一步熟悉了Protel 99SE。整個(gè)過(guò)程中首先對(duì)電路設(shè)計(jì)有了更深的了解，因?yàn)橹谱鞅旧硪髮⒁郧八鶎W(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的電路設(shè)計(jì)當(dāng)中去，在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)形中便加深了對(duì)Protel的了解及運(yùn)用能力，對(duì)課本以及以前學(xué)過(guò)的知識(shí)有了一個(gè)更好的總結(jié)與理解；以前的模數(shù)電實(shí)驗(yàn)只是針對(duì)某一個(gè)小的功能設(shè)計(jì)，而此次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的總體電路的設(shè)計(jì)的要求更嚴(yán)格，需要通過(guò)翻閱復(fù)習(xí)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)確立了實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì)方案，然后逐步細(xì)化進(jìn)行各模塊的設(shè)計(jì)。電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開(kāi)始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過(guò)程的計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。
通過(guò)此次課設(shè)，我深深地認(rèn)識(shí)到了Protel的強(qiáng)大功能。Altium designer通過(guò)把電路圖設(shè)計(jì)、PCB繪制編輯、電路的仿真、FPGA應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為用戶提供了全線的設(shè)計(jì)解決方案，使用戶可以輕松地進(jìn)行各種復(fù)雜的電子電路設(shè)計(jì)工作。尤其是其強(qiáng)大的繪制原理圖和PCB的功能，更是給我留下了深刻地印象。
在此次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我曾遇到了不少問(wèn)題，如軟件仿真時(shí)的問(wèn)題，這也是我此次課程設(shè)計(jì)所花費(fèi)時(shí)間最多的地方。但通過(guò)解決這些問(wèn)題，我學(xué)到了很多東西，收獲頗豐。
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
參考文獻(xiàn)
【1】Protel99 入門(mén)與提高.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11參考書(shū)： 【2】Protel99 高級(jí)應(yīng)用.趙品編著.人民郵電出版社.2000.11 【3】Protel 99 SE電路設(shè)計(jì)與仿真應(yīng)用
【4】《集成電子電路制作精制精講》 陽(yáng)鴻鈞等 編著 中國(guó)電力出版社 2008年1月 【5】《Atium Designer 6電路圖設(shè)計(jì)百例》 姜艷波編 化學(xué)工業(yè)出版社 2008年3月 【6】《Altium Designer快速入門(mén)》 徐向民主編 電子工業(yè)出版社 2007年6月
武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)
附錄
單片機(jī)程序： #include
void delay(uint z)//延時(shí) {
uint x, y;
for(x=0;x for(y=0;y<120;y++);} void keyscan()//按鍵模塊 { if(key3==0){ delay(10); if(key3==1) { num=0; led1=0; led2=1; led3=1; led4=1; led5=1; led6=1; TR1=0; while(!key3); } } if(key4==0) 武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) { delay(10); if(key4==0) { num=0; led1=1; led2=1; led3=1; led4=0; led5=1; led6=1; TR1=0; while(!key4); } } } void T1_time()interrupt 3//中斷 { TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;num1++;if(num1==20)//中斷計(jì)時(shí) 500ms一次 20次 num1+1 共一秒 { num1=0; num--; if(num==0) { num=59;//每到0就60 k++; led4=led1; led1=~led1; } if(k%2==0) { led2=1; led3=1; if(num>9) { led6=0; led5=1; } if(num<=9) { led6=1; 武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) led5=0; } } if(k%2==1) { led6=1; led5=1; if(num>9) { led3=0; led2=1; } if(num<=9) { led3=1; led2=0; } } } } void init_T1(){ TMOD=0x10;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;EA=1;ET1=1;TR1=1;} void display(uchar num2)//數(shù)碼管 { shi=num2/10;ge=num2%10;key1=1;key2=0;P2=table[ge];delay(1);key1=0;key2=1;P2=table[shi];delay(1);} void main() 武漢理工大學(xué)《Protel應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) { init_T1();led1=0;led6=0;while(1){ keyscan(); display(num);} } 27 目錄 一、課程題目……………………………………………….2 二、設(shè)計(jì)要求……………………………………………….2 三、系統(tǒng)框圖及說(shuō)明………………………………………..2 四、單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………..4 五、仿真過(guò)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(chē)道和東西方向（支 干道）車(chē)道兩條交叉道路上的車(chē)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(chē)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(chē)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(shuō)明： 1、分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫(huà)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(chē)道運(yùn)行狀態(tài)如下： S0：支干道車(chē)道的綠燈亮，車(chē)道通行，人行道禁止通行；主干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行 S1：支干道車(chē)道的黃燈亮，車(chē)道緩行，人行道禁止通行；主干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行 S2：支干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行；主干道車(chē)道的綠燈亮，車(chē)道通行，人行道禁止通行 S3：支干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行；主干道車(chē)道的黃燈亮，車(chē)道緩行, 人行道禁止通行 G1=1：主干道綠燈亮 Y1=1：主干道車(chē)道黃燈亮 R1=1：主干道車(chē)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(chē)道綠燈亮 Y2=1：支干道車(chē)道黃燈亮 R2=1：支干道車(chē)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò) 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(guò)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(kāi)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(méi)有專(zhuān)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(mén)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(mén)連起來(lái)，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù) 工作開(kāi)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(kāi)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(chē)的通行時(shí)間）功能：如圖 1-6所示，８?jìng)€(gè)開(kāi)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(mén)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(mén)連起來(lái)，再把這個(gè)或非門(mén)與個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QA、QC用一個(gè)與門(mén)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(mén)連進(jìn)來(lái)，再接黃燈。 圖 1-8 《五》 仿真過(guò)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(guò)程中，為了簡(jiǎn)化電路使畫(huà)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(chē)道的紅綠燈是同步的，分別是：東西方向人行道的綠燈接車(chē)道的紅燈，紅燈接南北方向車(chē)道的紅燈；南北方向人行道的綠燈接車(chē)道的紅燈，紅燈接車(chē)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(kāi)總開(kāi)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(chē)時(shí)間設(shè)為45 秒，打開(kāi)總開(kāi)關(guān)，東西方向車(chē)道的綠燈亮，人行道的紅燈亮；南北方向車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(kāi)關(guān)一打開(kāi)，東西方向車(chē)道的綠燈亮，時(shí)間倒計(jì)數(shù) 5，車(chē)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我總共想過(guò)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(guò)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(jué)，腦子里總是想著如何解決這些問(wèn)題，如何想出更好的連接方法。不過(guò)說(shuō)也奇怪，整天想著這些問(wèn)題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺(jué)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(wèn)題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)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](méi)有動(dòng)手實(shí)踐過(guò)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(wèn)耀，《EWB電路設(shè)計(jì)入門(mén)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(shū)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 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(zhuān)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(shuō)明………………………………………..2 四、單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………..4 五、仿真過(guò)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(chē)道和東西方向（支 干道）車(chē)道兩條交叉道路上的車(chē)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(chē)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(chē)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(shuō)明： 1、分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫(huà)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(chē)道運(yùn)行狀態(tài)如下： S0：支干道車(chē)道的綠燈亮，車(chē)道通行，人行道禁止通行；主干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行 S1：支干道車(chē)道的黃燈亮，車(chē)道緩行，人行道禁止通行；主干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行 S2：支干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行；主干道車(chē)道的綠燈亮，車(chē)道通行，人行道禁止通行 S3：支干道車(chē)道的紅燈亮，車(chē)道禁止通行，人行道通行；主干道車(chē)道的黃燈亮，車(chē)道緩行, 人行道禁止通行 G1=1：主干道綠燈亮 Y1=1：主干道車(chē)道黃燈亮 R1=1：主干道車(chē)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(chē)道綠燈亮 Y2=1：支干道車(chē)道黃燈亮 R2=1：支干道車(chē)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò) 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(guò)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(kāi)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(méi)有專(zhuān)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(mén)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(mén)連起來(lái)，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù) 工作開(kāi)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(kāi)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(chē)的通行時(shí)間）功能：如圖 1-6所示，８?jìng)€(gè)開(kāi)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(mén)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(mén)連起來(lái)，再把這個(gè)或非門(mén)與個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QA、QC用一個(gè)與門(mén)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(mén)連進(jìn)來(lái)，再接黃燈。 圖 1-8 《五》 仿真過(guò)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(guò)程中，為了簡(jiǎn)化電路使畫(huà)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(chē)道的紅綠燈是同步的，分別是：東西方向人行道的綠燈接車(chē)道的紅燈，紅燈接南北方向車(chē)道的紅燈；南北方向人行道的綠燈接車(chē)道的紅燈，紅燈接車(chē)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(kāi)總開(kāi)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(chē)時(shí)間設(shè)為45 秒，打開(kāi)總開(kāi)關(guān)，東西方向車(chē)道的綠燈亮，人行道的紅燈亮；南北方向車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)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(kāi)關(guān)一打開(kāi)，東西方向車(chē)道的綠燈亮，時(shí)間倒計(jì)數(shù) 5，車(chē)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(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我總共想過(guò)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(guò)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(jué)，腦子里總是想著如何解決這些問(wèn)題，如何想出更好的連接方法。不過(guò)說(shuō)也奇怪，整天想著這些問(wèn)題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺(jué)得累?；蛟S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(wèn)題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)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](méi)有動(dòng)手實(shí)踐過(guò)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(wèn)耀，《EWB電路設(shè)計(jì)入門(mén)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(shū)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 封面題目：（計(jì)算機(jī)）電路輔助設(shè)計(jì)分析結(jié)課報(bào)告（論文）（注：封面上不要添加99SE實(shí)驗(yàn)報(bào)告什么的小題目）內(nèi)容： 1、簡(jiǎn)單寫(xiě)一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析的要點(diǎn)內(nèi)容； 2、簡(jiǎn)單分析一下傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與現(xiàn)在的電路設(shè)計(jì)之間的區(qū)別； 3、簡(jiǎn)要敘述Protel的特點(diǎn)； 4、如何做PCB模版； 5、自己做的步驟+圖（可以是截圖）； 6、心得體會(huì)； 注：內(nèi)容中如果已經(jīng)包含所做電路的截圖，后面就不需要附加電路圖了 所有同學(xué)的圖（名字改成學(xué)號(hào)姓名）全部發(fā)給各班班長(zhǎng)，班長(zhǎng)整成一個(gè)以班級(jí)命名的文件夾壓縮一下發(fā)給我！！周五之前全部給我??！ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課設(shè) 大整數(shù)計(jì)數(shù)器 1.問(wèn)題描述 實(shí)現(xiàn)大整數(shù)（200位以?xún)?nèi)的整數(shù)）的加、減、乘、除運(yùn)算。2.設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)程序?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)大整數(shù)的四則運(yùn)算，輸出這兩個(gè)大整數(shù)的和、差、積、商及余數(shù)。 3.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 本課程設(shè)計(jì)采用順序串來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.問(wèn)題分析 由于整數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位數(shù)有限，因此引入串的概念，將整型數(shù)據(jù)用字符串進(jìn)行存儲(chǔ)，利用字符串的一個(gè)字符存儲(chǔ)大整數(shù)的一位數(shù)值，然后根據(jù)四則運(yùn)算規(guī)則，對(duì)相應(yīng)位依次進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，同時(shí)保存進(jìn)位，從而實(shí)現(xiàn)大整數(shù)精確的運(yùn)算。具體設(shè)計(jì)思路如下： （1）計(jì)算大整數(shù)加法時(shí)，采用數(shù)學(xué)中列豎式的方法，從個(gè)位（即字符串的最后一個(gè)字符）開(kāi)始逐位相加，超過(guò)或達(dá)到10則進(jìn)位，同時(shí)將該位計(jì)算結(jié)果存到另一個(gè)字符串中，直至加完大整數(shù)的所有位為止。 （2）計(jì)算大整數(shù)減法時(shí)，首先調(diào)用庫(kù)函數(shù)strcmp判斷這兩個(gè)大整數(shù)是否相等，如果相等則結(jié)果為0，否則用compare函數(shù)判斷被減數(shù)和減數(shù)的大小關(guān)系，進(jìn)而確定結(jié)果為正數(shù)還是負(fù)數(shù)，然后對(duì)齊位依次進(jìn)行減法，不夠減則向前借位，直至求出每一位減法之后的結(jié)果。 （3）計(jì)算大整數(shù)乘法時(shí)，首先讓乘數(shù)的每一位都和被乘數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，兩個(gè)乘數(shù)之積與進(jìn)位相加作為當(dāng)前位乘積，求得當(dāng)前位的同時(shí)獲取進(jìn)位值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大整數(shù)的乘法運(yùn)算。 （4）計(jì)算大整數(shù)除法時(shí)，類(lèi)似做減法，基本思想是反復(fù)做減法，從被除數(shù)里最多能減去多少次除數(shù)，所求得的次數(shù)就是商，剩余不夠減的部分則是余數(shù)，這樣便可計(jì)算出大整數(shù)除法的商和余數(shù)。 需求分析(1)任何一個(gè)表達(dá)式都是由操作數(shù)、運(yùn)算符和界限符組成的,我們稱(chēng)之為單詞.(2)表達(dá)式求值首先要符合四則運(yùn)算規(guī)則: ① 先乘除,后加減 ② 從左到右進(jìn)行運(yùn)算 ③ 先括號(hào)內(nèi),后括號(hào)外(3)功能實(shí)現(xiàn): ① 若當(dāng)前單詞為數(shù)字串,則壓入數(shù)值棧 ② 若當(dāng)前單詞為運(yùn)算符并大于運(yùn)算棧的棧頂符號(hào),則進(jìn)棧 ③ 若當(dāng)前單詞為運(yùn)算符并等于運(yùn)算棧的棧頂符號(hào),去括號(hào),輸出 ④ 若當(dāng)前單詞為運(yùn)算符并小于運(yùn)算棧的棧頂符號(hào),則進(jìn)行運(yùn)算 課程設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)課程設(shè)計(jì)全面掌握《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，掌握C語(yǔ)言中數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、文件等方面的基本知識(shí)。 通過(guò)課程設(shè)計(jì)了解并掌握C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的方法，熟悉C程序設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)環(huán)境及C程序的 調(diào)試過(guò)程。 培養(yǎng)學(xué)生查閱參考資料、手冊(cè)的自學(xué)能力，通過(guò)獨(dú)立思考深入鉆研有關(guān)問(wèn)題，學(xué)會(huì)自己分析、解決問(wèn)題的方法。 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 任務(wù)： 編程求出輸入的兩個(gè)正整數(shù)之和，這兩個(gè)正整數(shù)的可能達(dá)到200位。 要求： 輸入： 共有兩行，第一行為第1個(gè)正整數(shù)；第二行為第2個(gè)正整數(shù)。 輸出： 2個(gè)正整數(shù)之和。 主要參與成員 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 別 班 級(jí) 主要作用（分工） 成果形式 設(shè)計(jì) 軟件 作品 其他： 完成情況及以后的拓展設(shè)想 通過(guò)用C語(yǔ)言編寫(xiě)函數(shù)基本實(shí)現(xiàn)了大整數(shù)相加這個(gè)程序，但該程序仍存在一些不足，還可以加上一些語(yǔ)句使程序具有容錯(cuò)功能，并且可以正確計(jì)算一個(gè)負(fù)數(shù)和一個(gè)正數(shù)相加。 課 程 設(shè) 計(jì) 鑒 定 情 況 表 小組鑒定意見(jiàn) 小組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 教師簽名： ****年**月**日 課程設(shè)計(jì)成績(jī) 優(yōu) 良 及格 不及格 教研室意見(jiàn) 年 月 日 備注 《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 作者：廖 序 課程設(shè)計(jì)概述 課程設(shè)計(jì)名稱(chēng) 大整數(shù)相加 任務(wù)要求: 編程求出輸入的兩個(gè)正整數(shù)之和，這兩個(gè)正整數(shù)的可能達(dá)到200位。 輸入： 共有兩行，第一行為第1個(gè)正整數(shù)；第二行為第2個(gè)正整數(shù)。 輸出： 2個(gè)正整數(shù)之和。開(kāi)發(fā)環(huán)境: C語(yǔ)言。C語(yǔ)言是目前世界上流行、使用最廣泛的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。1972年,C語(yǔ)言在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室里問(wèn)世，后來(lái)又被多次改進(jìn)，并出現(xiàn)了多種版本。80年代初，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ANSI），根據(jù)C語(yǔ)言問(wèn)世以來(lái)各種版本對(duì)C語(yǔ)言的發(fā)展和擴(kuò)充，制定了ANSIC標(biāo)準(zhǔn)。 目前，在微機(jī)上廣泛使用的C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)有MicrosoftC、Turbo C、Borland C等。這些C語(yǔ)言版本不僅實(shí)現(xiàn)了ANSIC標(biāo)準(zhǔn)，而且在此基礎(chǔ)上各自作了一些擴(kuò)充，使之更加方便、完美。 C語(yǔ)言的特點(diǎn): C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護(hù)。C語(yǔ)言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)。它不僅具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類(lèi)型，便于實(shí)現(xiàn)各類(lèi)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪問(wèn)內(nèi)存的物理地址，進(jìn)行位(bit)一級(jí)的操作。 由于C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件的編程操作，因此Ｃ語(yǔ)言集高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)，也適合于應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。 此外，C語(yǔ)言還具有效率高，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此廣泛地移植到了各類(lèi)各型計(jì)算機(jī)上，從而形成了多種版本的C語(yǔ)言。 參考資料 李錚、葉艷冰、汪德俊，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，2005 [2]CSDN技術(shù)中心 二、概要設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)大整數(shù)相加這個(gè)程序，將程序劃分為了三個(gè)模塊： 輸入數(shù)據(jù)。運(yùn)算。輸出結(jié)果。 首先定義了子函數(shù)Input()來(lái)存儲(chǔ)用戶輸入的兩個(gè)加數(shù)，為了滿足任意位數(shù)的兩個(gè)大整數(shù)相加,在子函數(shù)Input()中嵌套調(diào)用子函數(shù)Init()使sum數(shù)組里面存放的數(shù)初始化為”0”。 然后定義子函數(shù)Long_Add()使兩個(gè)大整數(shù)作加法運(yùn)算,從后面往前面相加,附帶進(jìn)位。定義子函數(shù)Output()實(shí)現(xiàn)輸出結(jié)果。 最后如下圖所示，在主函數(shù)main中調(diào)用Input()，Long_Add()，Output()三個(gè)子函數(shù)實(shí)現(xiàn)程序。 三、詳細(xì)設(shè)計(jì) 程序的流程圖: 四、調(diào)試過(guò)程 第一次 測(cè)試數(shù)據(jù)a=***7,b=111111 編譯運(yùn)行后不能輸出結(jié)果，檢查函數(shù)后編譯正確。再次分析，發(fā)現(xiàn)如果直接把a(bǔ)，b，sum定義為unsigned int型的話，計(jì)算出來(lái)的和的范圍只能在0~65535之間，否則就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。嘗試將a，b，sum存放到字符數(shù)組中，從個(gè)位開(kāi)始，一位一位相加。 第二次 測(cè)試數(shù)據(jù)a=***7,b=111111 編譯運(yùn)行后仍不能輸出結(jié)果。分析原因，在用于輸出的子函數(shù)Output()中，輸出數(shù)組字符數(shù)組sum[]前未確定和的最高非零位。 嘗試加入for(i=0;i 第三次 測(cè)試數(shù)據(jù)a=99999919,b=99 編譯運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)計(jì)算出來(lái)結(jié)果不正確。經(jīng)過(guò)分析，函數(shù)中沒(méi)有對(duì)最后 一個(gè)進(jìn)位進(jìn)行處理。 嘗試加入while(carry > 0)語(yǔ)句，再次進(jìn)行調(diào)試。 { tempsum = sum[i]-'0'+carry;sum[i] = tempsum%10+'0';carry = tempsum/10;i--;} 第四次 測(cè)試數(shù)據(jù)a=99999919,b=99 編譯運(yùn)行后得到正確結(jié)果。 第五次 隨意輸入幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果都是正確的。程序得到實(shí)現(xiàn)。 五、結(jié)論與體會(huì) 通過(guò)不斷的調(diào)試、修改，本課程設(shè)計(jì)最終實(shí)現(xiàn)了200位以?xún)?nèi)的兩個(gè)大整數(shù)相加，但程序還 可以進(jìn)一步完善，程序中仍存在一些不足之處，比如缺少容錯(cuò)功能，不能準(zhǔn)確計(jì)算負(fù)整數(shù)加正整數(shù)，等等問(wèn)題 雖然C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)在上學(xué)期做為我們的必修課已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了，但書(shū)到用時(shí)方恨少，這次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)中暴露出的我自身的問(wèn)題更是非常明顯。 一開(kāi)始看到題目認(rèn)為非常簡(jiǎn)單，直接將兩個(gè)數(shù)都定義為整型。編寫(xiě)程序并運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)并不能達(dá)到題目的要求，計(jì)算出來(lái)的和只能小于等于65535，否則就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。分析后，將數(shù)據(jù)作為字符串來(lái)處理，用for循環(huán)語(yǔ)句從存數(shù)的字符數(shù)組中一位一位的取數(shù)出來(lái)，按照數(shù)位對(duì)齊，從個(gè)位開(kāi)始，按位相加，逢十進(jìn)一的運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算。最后用字符輸出函數(shù)putchar()輸出計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。由于程序偏大且較復(fù)雜，將程序劃分為了輸入數(shù)據(jù)、運(yùn)算、輸出數(shù)據(jù)三個(gè)子程序。數(shù)次編譯調(diào)試后，最終使程序得以實(shí)現(xiàn)。 經(jīng)過(guò)三個(gè)星期的上機(jī)實(shí)踐學(xué)習(xí)，使我對(duì)C語(yǔ)言有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，讓我能夠進(jìn)一步的掌握和運(yùn)用C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序。要想學(xué)好C語(yǔ)言要重在實(shí)踐，要通過(guò)不斷的上機(jī)操作才能更好地學(xué)習(xí)它，通過(guò)實(shí)踐，我也發(fā)現(xiàn)我的好多不足之處和薄弱環(huán)節(jié)。 首先，基礎(chǔ)掌握不牢固，對(duì)于C語(yǔ)言中的許多基本語(yǔ)法尚沒(méi)有熟練掌握，在設(shè)計(jì)過(guò)程中仍需請(qǐng)教其它同學(xué)，查閱課本，設(shè)計(jì)效率很低。 其次，經(jīng)典算法掌握不牢。在完成作業(yè)的過(guò)程中還需查閱書(shū)籍和借鑒他人。 再次，程序量過(guò)大的時(shí)候，頭緒理不清。雜亂無(wú)章，無(wú)系統(tǒng)性，不便調(diào)試和閱覽，自己也易于出錯(cuò)。 并且對(duì)C語(yǔ)言中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤也不了解，通過(guò)實(shí)踐，使我在這幾個(gè)方面的認(rèn)識(shí)有所提高。 通過(guò)實(shí)踐的學(xué)習(xí)，我認(rèn)到學(xué)好計(jì)算機(jī)要重視實(shí)踐操作，不僅僅是學(xué)習(xí)C語(yǔ)言，還是其它的語(yǔ)言，以及其它的計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)都要重在實(shí)踐，所以后在學(xué)習(xí)過(guò)程中，我會(huì)更加注視實(shí)踐操作，使自己便好地學(xué)好計(jì)算機(jī)。 六、源程序清單 #include t;string.h> #define Max 1000 char sum[Max+1];/*和*/ char a[Max],b[Max];/*兩個(gè)加數(shù)*/ int len1,len2;void Input(char a[],char b[]){ int i,len;void Init(char a[]);/*對(duì)Init()函數(shù)進(jìn)行聲明*/ printf(“Please enter two integer:n”);scanf(“%s %s”,a,b);len1=strlen(a);len2=strlen(b);Init(sum);len=strlen(a);for(i=len-1;i>=0;i--)sum[Max+i-len] = a[i];} void Init(char a[]) { int i;for(i=0;i void Long_Add(char sum[],char new[]){ int i,j;int len;int tempsum;int carry = 0;/*進(jìn)位*/ len = strlen(new);/*從個(gè)位開(kāi)始，按位相加，逢十進(jìn)一*/ for(i=Max-1,j=len-1;i>=0,j>=0;i--,j--){ tempsum = sum[i]-'0'+new [j]-'0'+carry;sum[i] = tempsum%10+'0';carry = tempsum/10;} while(carry > 0)/*處理最后一個(gè)進(jìn)位*/ { tempsum = sum[i]-'0'+carry;sum[i] = tempsum%10+'0';carry = tempsum/10;i--;} return;} void Output(char sum[]){int i,n;/*尋找和的最高非零位*/ for(i=0;i Long_Add(sum,b);Output(sum);getch();return 0;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)
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)
第四篇：protel結(jié)課報(bào)告格式要求
第五篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課設(shè)
點(diǎn)擊咨詢(xún) 