第一篇：Protel课设-交通灯
武汉理工大学《Protel应用》课程设计报告书
Protel应用课设任务书
学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 武汉理工大学 题
目： 交通灯控制电路印制板图的设计
一、训练目的
主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。
二、训练内容和要求
1、基础课程和基本技能强化训练(1)设计一个交通灯控制电路；
(2)对所设计电路的基本原理进行分析；
2.绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电子电路系统。
3.绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。
四、初始条件
计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件
五、时间安排1、2013年 6月 26日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明；学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。
2、2013 年 6 月27 日，电路设计与分析。
3、2013年 6 月 27日至2010 年6 月 30日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。
4、2013年7 月 2 日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。
指导教师签名：
****年**月**日 系主任（或责任教师）签名：
****年**月**日
I
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目录
摘要......................................................................................................................................................................1 Abstract..............................................................................................................................................................2 1 Protel简介........................................................................................................................................................3
1.1 Protel的发展历程.............................................................................................................................................................3 1.2 Protel 99 SE简介...............................................................................................................................................................3 1.3 Protel dxp 2004简介........................................................................................................................................................5 2单元电路设计...................................................................................................................................................6
2.1单片机最小系统.................................................................................................................................................................6 2.2数码管模块...........................................................................................................................................................................7 2.3 LED信号灯模块.................................................................................................................................................................7 2.4 独立按键模块.....................................................................................................................................................................8 3总电路图...........................................................................................................................................................9 4 绘制电路的原理图（SCH）........................................................................................................................10
4.1 原理图的设计流程........................................................................................................................................................10 4.2 原理图的设计..................................................................................................................................................................11
4.2.1创建一个项目............................................................................................................................11 4.2.2 创建原理图文件.......................................................................................................................11 4.2.3 加载元件库...............................................................................................................................11 4.3 原理图的编辑与调整.....................................................................................................................................................12
4.3.1放置导线及电源端子...............................................................................................................12 4.3.2 标识元件..................................................................................................................................12 4.4 原理图的检查....................................................................................................................................................................12 5绘制印刷电路版图（PCB）.........................................................................................................................14
5.1 PCB的设计流程...............................................................................................................................................................14 5.2 双面PCB设计.................................................................................................................................................................15
5.2.1 文件链接与命名......................................................................................................................15 5.4.2设置电路板的禁止布线区域...................................................................................................15 5.4.3数据的导入...............................................................................................................................15 5.4.4元器件的自动布局...................................................................................................................15 5.4.5自动布线...................................................................................................................................16 5.4.6手工调整布线...........................................................................................................................16 5.4.7设计规则DRC检查.................................................................................................................17 5.3PCB设计结果....................................................................................................................................................................17 6仿真部分.........................................................................................................................................................19
6.1 proteus软件介绍............................................................................................................................................................19 6.2仿真结果.............................................................................................................................................................................20 7总结及心得体会.............................................................................................................................................22 参考文献............................................................................................................................................................23 附录....................................................................................................................................................................24
II
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摘要
随着城市化的推进，我们对交通工具的要求越来越高，希望舒适快速的交通，可是快速加快的交通负荷也给尘世交通出了比较难题，我们不难发现现在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，频繁发生交通事故，为了保证交通秩序和行人安全，交通部门在每条街上都安装了一组红、黄、绿交通信号灯。
电子工业的飞速发展和电子计算机技术的广泛应用，促进了电子设计自动化技术日新月异。特别是在20世纪初80年代末期，由于电子计算机操作系统Windows的出现，引发了计算机辅助设计（CAD）软件的一次大的变革，纷纷臣服于Microsoft的Windows风格。并随着Windows版本的不断更新，也相应的推出新的CAD软件产品。在电子CAD领域，Protel Technology（Altium的前身）公司在EDA软件产品的推陈出新方面扮演了一个重要角色。
此次十字路口交通管理控制器的设计是基于Protel dxp 2004，设计共分为3个大的部分，原理图设计，PCB设计和电路的仿真。关键字：Protel 交通灯 PCB
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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
武汉理工大学《Protel应用》课程设计报告书 Protel简介
1.1 Protel的发展历程
随着电子工业的飞速发展和电子计算机技术的广泛应用，促进了电子设计自动化技术日新月异。特别是在20世纪初80年代末期，由于电子计算机操作系统Windows的出现，引发了计算机辅助设计（CAD）软件的一次大的变革，纷纷臣服于Microsoft的Windows风格。并随着Windows版本的不断更新，也相应的推出新的CAD软件产品。在电子CAD领域，Protel Technology（Altium的前身）公司在EDA软件产品的推陈出新方面扮演了一个重要角色。从1991年开始，先后推出的EDA软件版本有Protel SE For Windows 98；在2001年8月Protel Technology公司更名为Altium公司，并在2002年该公司有推出了Protel DXP For Windows XP/2000电路板设计软件平台，简称Protel 2004。
2006年初，Altium公司推出了附有该公司名称的EDA软件Altium designer 6。这款版本除了全面覆盖和涵盖了Protel 99 SE、Protel 2004在内的之前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多功能。在此基础上，该公司又做了较大的6次更新和改进。
1.2 Protel 99 SE简介
Protel99SE是Protel公司在80年代末推出的EDA软件,应用广泛功能强大,是个完整的板级全方位电子设计系统。它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能。可见Protel 99 SE不仅在绘制原理图、PCB版布局布线等方面功能更加完善，而且为用户提供功能强大、使用方便的仿真器，它可以对当前所画的电路原理图进行即时仿真，因此在电路的整个设计周期都可以仿真查看和分析其性能指标，以便及时发现设计中存在的问题并加以改正，从而更好的完成电路设计。
Protel99se软件中提供了SIM99se数模混合仿真器集成软件可以对许多电子线路进行模拟设计，模拟运行，反复修改。提供了接近6000个仿真元件和大量的数学模型，可以对电工电路，低频电子线路、高频电子线路和脉冲数字电路在一定范围内进行仿真分析。仿真结果以多种图形方式输出，直观明了，可以单图精细分析，也可以多图综合比较分析、并可通过不同的角度进行分析，以获得对电路设计的准确判断。Protel 99 se仿真方面其具有的特点有：
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强大的分析功能用户可以根据Protel99SE电路仿真器所提供的功能，分析设计电路的各方面性能，如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差、最坏情况等特性。
丰富的信号源其中包括基本信号源：直流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受控源。
充分的仿真模型库Protel99SE提供了20多个模拟和数字仿真元件库，共包含6000多个常用元器件。这些组件库包括了常用二极管、三极管、单结晶体管、变压器，晶闸管、双向晶闸管等分立组件，还有大量的数字器件和其它集成电路器件。同时Protel99SE提供了一个开放的库维护环境，允许设计者改变原有器件模型，也可创建新器件模型。
友好的操作界面(1)无需手工编写电路网表文件。系统将根据所画电路原理图自动生成网表文件并进行仿真。(2)通过对话框完成电路分析各参数设置。(3)方便地观察波形信号。可同时显示多个波形，也可单独显示某个波形；可对波形进行多次局部放大，也可将两个波形放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。(4)强大的波形信号后处理，可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算并创建一个新的波形。(5)方便地测量输出波形。Protel99SE提供了两个测量光标，打开它们可测量波形数据。
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1.3 Protel dxp 2004简介
Altium公司作为EDA领域里的一个领先公司，在原来Protel 99SE的基础上，应用最先进的软件设计方法，率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系统的EDA设计软件Protel DXP。Protel DXP在前版本的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。Protel DXP是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Protel DXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，Protel DXP提供了全面的设计解决方案。
Protel DXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的电路设计软件，该软件能实现从概念设计，顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。当前比较流行的Protel 98、Protel 99 SE，就是它的前期版本。
Protel DXP 2004已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。
与较早的版本——Protel99相比，Protel DXP 2004不仅在外观上显得更加豪华、人性化，而且极大地强化了电路设计的同步化，同时整合了VHDL和FPGA设计系统，其功能大大加强了。
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2单元电路设计
2.1单片机最小系统
AT89S52芯片只需外加晶振、供电电路与复位电路即可构成最小系统，仿真时电源部分隐藏，晶振选择12M满足要求，其最小系统图如图2.1：
图2.1 AT89S52最小系统图
AT89S52主要性能
与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器[1]、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
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2.2数码管模块
在电路设计中，采用四个二位八段共阳数码管，因为数码管内阻影响，导致单片机I/O口输出的5V电压被拉低，因此需要加入驱动电路，在此选择2N3906 PNP型三极管，数码管的八个输入口有单片机的P2口控制。数码管模块电路如图2.2所示。
图2.2 二位共阳数码管
2.3 LED信号灯模块
在电路设计中，需要用LED灯模拟红绿信号灯，分别采用红、黄、绿三色LED灯进行显示，通过P0^0--P0^5口控制LED的亮灭，由于单片机的P0口为集电极开路门，所以在使用时需要接上拉电阻接电源。LED电路模块如图2.3所示：
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图2.3 LED电路模块
2.4 独立按键模块
本电路在设计中需要设置特殊状态，即禁止单个方向通行，所以要用到独立按键，在设计时，通过按键来停止定时器，同时将数码管显示“00”，指定方向亮红灯禁止通行。按键模块设计比较简单，通过按下按键将P3^2和P3^2置低，系统检测到低电平信号后立即响应相关的操作。按键模块如图2.4：
图2.4 独立按键模块
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3总电路图
在电路设计中，由于四个方向的倒计时相同，相对面的方向LED灯显示状态相同，所以在仿真时，只采用一组数码管和LED灯进行相关仿真，便于操作与观察，仿真成功后转入实物连接，最终成功将实物制作完成。总的电路图如图3.1所示。
图3.1 总电路图
武汉理工大学《Protel应用》课程设计报告书 绘制电路的原理图（SCH）
4.1 原理图的设计流程
开始加载元件库启动原理图编辑器放置元器件创建一个项目原理图的编辑与调整创建原理图文件原理图的检查设置图纸规格原理图的报表设置原理图编辑器参数原理图的输出结束图 4.1 原理图的设计流程图
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4.2 原理图的设计
4.2.1创建一个项目
1.启动Protel dxp 2004 系统。
2.执行菜单命令【file】/【new】/【PCB Project】，弹出项目面板。
3.执行菜单命令【file】/【Save Project】，在弹出的保存文件的对话框中输入文件名“十字路口交通管理控制器”，保存。
4.2.2 创建原理图文件
1.执行菜单命令【file】/【new】/【Schematic】,在项目“十字路口交通管理控制器”中创建一个原理图文件。
2.执行菜单命令【file】/【Save】，在弹出的对话框中输入文件名“十字路口交通管理控制器”，保存。
4.2.3 加载元件库
执行菜单命令【design】/【Add/Remove Library】，单击Install按钮添加所需要的元件库。
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4.3 原理图的编辑与调整
4.3.1放置导线及电源端子
1.执行菜单命令【Place】/【Wire】或单击布线工具栏的放置导线按钮，当光标中心的“X”号变为一个红色“米”字形符号，表示导线的端点与元器件引脚的电气连接点可以正确连接。
2.单击工具栏的电源按钮，光标上出现一个网络标号“VCC”（GND）的“T”型电源符号，放置在原理图中。
4.3.2 标识元件
可以选用手动标识或者是自动标识元件。自动标识时，执行菜单命令【Tools】/【Annotate/Schematics Quietly„】，系统及完成对当前原理图的自动标识。
4.4 原理图的检查
原理图绘制完成后，要进行检查。因为原理图与其他的图不同，不是简单的电路的点和线，而是代表着实际的电器元件和它们之间的相互连接。因此，它们之间不仅仅具有一定的拓扑结构，还必须遵循一定的电气规则（Electrical Rules）。
电气规则检查（ERC）是进行电路原理图设计过程中非常重要的步骤之一；原理图的电气规则检查是发现一些不应该出现的短路、开路、多个输出端子短路和未连接的输入端子等。
电气规则检查还对原理图中所用元件里，若有元件输入端有定义，则对该元件的输入端进行是否有信号源的检查，若没有直接信号源，系统会提出警告。做好的办法就是在该端放置“NO ERC”。
在Altium designer中，首先要进行编译参数的设置，包括错误报告类型的设置，电气连接矩阵的设置、类型设置、比较器设置和设置输出路径及网络设置。
当完成编译参数设置后，就可以对项目进行编译了。Altium designer为用户提供了两种编译，一种是对原理图的编译，另一种是对工程项目进行编译。无论哪种编译，编译后系统都会通过信息面板给出一些错误信息或警告。没有错误信息或者是放置了“NO ERC” 标志，信息面板是空的。
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如果出现了错误信息，可以通过单击错误信息指针，弹出编译错误面板，双击面板上的错误选项，系统会自动定位错误元件。编辑改正所有的错误后，得到最终的原理图如图4.2所示。
图 4.2 十字路口交通管理控制器总原理图
可以看出，图4.2所示原理图，线路较为复杂。因此，可以采取以下方法对原理图进行改进。可以将原理图分成控制器部分、定时部分、数码管显示部分和时间预置和调整等5个部分，各部分通过网络标号相互连接。
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5绘制印刷电路版图（PCB）
5.1 PCB的设计流程
开始设置布线规则准备原理图自动布线规划印刷电路板手工调整设置环境参数敷铜导入数据DRC检查设定工作参数输出文件元件布局结束图 5.1 PCB的设计流程图
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5.2 双面PCB设计
5.2.1 文件链接与命名
1.引入设计项目
执行菜单命令【File】/【Open Project…】，引入设计项目。2.建立空白PCB文件 执行菜单命令【File】/【New】/【PCB】，即可完成PCB文件的建立。
3.命名PCB文件 在PCB编译环境中，执行菜单命令【File】/【Save As…】将“PCB1”更名为“交通灯”。
4.移出文件 如果要将某个文件从项目中移除，在Projects面板的工作区中右击该文件，在弹出的菜单中执行移出命令即可。
5.4.2设置电路板的禁止布线区域
1.在PCB编辑器工作状态下，设定当前的工作层面为“Keep-Out Layer”。2.确定电路板的电器边界。执行菜单命令【Place】【Line】，光标变为十字状。3.将光标移到工作窗口中的适当位置，确定一边界的起点。然后拖动光标至某一点，再确定电器边界一边的终点。
5.4.3数据的导入
1.在原理图编辑器中，选择菜单命令【Design】/【Import Changes From[十字路口交通管理控制器.PrjPcb]】.2.选择“生效更改”，系统会对所有的元件信息和网络信息进行检查。单击“执行更改”，若没有错误，所有的元件和飞线会自动加入到PCB文件中的元件空间中。若有错误，则需要进行相应的改正。
5.4.4元器件的自动布局
1.在PCB编辑器中，执行菜单命令【Tools】/【Comment Placement】，选择所需要的布局方式。
2.执行菜单【Auto Placer】命令，在弹出的对话框中选择元件自动布局的方式。
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3.设置元件的自动布局参数。
在Altium Designer中可以进行元件封转的调换，无论是在PCB或者是原理图的编辑过程中均可以实现。在项目设计的过程中，可以进行PCB与原理图的双向更新，以方便的实现对原理图或电路板中的某些参数进行修改，如元件的标号、封装等。通过双向更新，修改状况就会同时反映到电路板和原理图中去。
图 5.2 出现在元件空间的PCB 5.4.5自动布线
1.执行菜单命令【Auto Route】，选择自动布线的方式。
2.对于双层电路板，单击“全局布线”按钮即可进入自动布线状态，可以看到PCB上自动布线的全过程，同时显示相应的信息框。
5.4.6手工调整布线
1.手工布线
1)启动导线放置命令，光标变为十字状，表示出于导线放置模式。可以开始手工布线。
2)在布线时按小键盘上的“*”键可以切换到布线层，同时自动放置过孔。3)按步骤一移动光标到要画线的位置单击，确定导线的第一个点，移动光标到合适的位置再单击，固定一段导线，从而放置一段导线。
2.加补泪滴
在导线与焊盘或导孔处有一过渡段，使过度的地方变成泪滴状，可以避免在钻孔时导
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线与焊盘的接触点出现应力集中二是接触处断裂。3.放置敷铜
放置敷铜市将电路板空白的地方用敷铜铺满，主要目的是要提高电路板的抗干扰能力。通常将敷铜与地相接，这样电路板空白的地方就铺满了接地的敷铜，电路板的抗干扰能力就会大大提高。
5.4.7设计规则DRC检查
对布线完毕后的电路板进行DRC检查，可以确保PCB完全符合设计者的要求，即所有的网络均已正确连接。具体步骤如下：
1.执行菜单命令【Tools】/【Design Rules Check„】，单击对话框中的“Electrical”选项，弹出在线检查一并检查对话框。
2.勾选相应的选项，单击运行，即可进行DRC检查，其结果或反映在信息面板中。如果选中了生成报告文件，设计检查结束后，会生成一个有关短路检测、断路检测、安全间距检测、一般线宽检测、过孔内径检测等项目情况报表。
5.3PCB设计结果
1.自动布线后的PCB
图 5.3 自动布线后PCB图
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2.改进后的PCB
（1）
（2）
图 5.4 改进后的PCB
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6仿真部分
6.1 proteus软件介绍
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是： ①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision4等软件。
④具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
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6.2仿真结果
仿真结果见图6.1所示。
图6.1 电路仿真图
电路部分模块的仿真图如图6.2和6.3所示。
图6.2 LED模块仿真图
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图6.3 数码管模块仿真图
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7总结及心得体会
这次课程设计使我学会了使用一个新的软件Protel dxp 2004，同时也是我进一步熟悉了Protel 99SE。整个过程中首先对电路设计有了更深的了解，因为制作本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的电路设计当中去，在电路的设计过程中，无形中便加深了对Protel的了解及运用能力，对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解；以前的模数电实验只是针对某一个小的功能设计，而此次课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格，需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案，然后逐步细化进行各模块的设计。电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
通过此次课设，我深深地认识到了Protel的强大功能。Altium designer通过把电路图设计、PCB绘制编辑、电路的仿真、FPGA应用程序的设计和设计输出等技术的完美融合，为用户提供了全线的设计解决方案，使用户可以轻松地进行各种复杂的电子电路设计工作。尤其是其强大的绘制原理图和PCB的功能，更是给我留下了深刻地印象。
在此次课程设计过程中，我曾遇到了不少问题，如软件仿真时的问题，这也是我此次课程设计所花费时间最多的地方。但通过解决这些问题，我学到了很多东西，收获颇丰。
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参考文献
【1】Protel99 入门与提高.赵品编著.人民邮电出版社.2000.11参考书： 【2】Protel99 高级应用.赵品编著.人民邮电出版社.2000.11 【3】Protel 99 SE电路设计与仿真应用
【4】《集成电子电路制作精制精讲》 阳鸿钧等 编著 中国电力出版社 2008年1月 【5】《Atium Designer 6电路图设计百例》 姜艳波编 化学工业出版社 2008年3月 【6】《Altium Designer快速入门》 徐向民主编 电子工业出版社 2007年6月
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附录
单片机程序： #include
void delay(uint z)//延时 {
uint x, y;
for(x=0;x for(y=0;y<120;y++);} void keyscan()//按键模块 { 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) 武汉理工大学《Protel应用》课程设计报告书 { 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//中断 { TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;num1++;if(num1==20)//中断计时 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; 武汉理工大学《Protel应用》课程设计报告书 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)//数码管 { 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() 武汉理工大学《Protel应用》课程设计报告书 { init_T1();led1=0;led6=0;while(1){ keyscan(); display(num);} } 27 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}。中间延时通过计时电路来实现。 2).原器件的选择及参数： 若选集成计数器74160，74160 是一个具有同步清零、同步置数、可保持状态不变的4 位二进制加法计数器。表1-1 是它的状态表。 表1-1 74160 的状态表 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 设状态编码为：S0=0000 S1=0001 S2=0010 S3=0011，则其状态表为： 表1-2 状态编码与信号灯关系表 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 态的相应控制来分别实现30 秒、5 秒、25 秒。通过7448（2 片）译码器和数码管的连接 的连接实现几个灯时间的显示。 2).原器件的选择及参数： 若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。译码器7448（2片）、7段 数码管（2个）等。 表1-3 7447 状态表 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 状态编码与时间关系表 开关(s)A B C 时间（T） 0 0 0 0 0 0 3）电路接法如下： 3.支干道计时电路 1)原理： 通过 74LS160(2 片)采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来 分别实现30秒、5秒、25秒。通过7448（2片）译码器 和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。 2).原器件的选择及参数： 若选集成计数器 74160（2 片），采用同步整体置数。译码器 7448（2 片）、7 段数码管（2个）等。基本上与主干道计时电路一样。 表 1-5 状态编码与时间关系表 开关(s)A B C 时间（T） 0 0 0 0 0 0 计数器选用集成电路74190 进行设计较简便。74190 是十进制同步可逆计数器，它 具有异步并行置数功能、保持功能。74190没有专用的清零输入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的输出数据间接实现清零功能。 表 1-4 74190 的状态表 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 图1-5 现选用两个 74190 芯片级联成一个从 99 倒计到 00 的计数器，其中作为个位数的 74190 芯片的CLK 接秒脉冲发生器（频率 为 1），再把个位数 74190 芯片输出端的QA、QD 用一个与门连起来，再接在十位数 74190 芯片的CLK 端。当个位数减到0时，再减1 就会变成9，0（0000）和9（1001）之间的 QA、QD 同时由 0 变为1，把QA、QD 与 起来接在十位数的CLK 端，此时会给十位数 74190 芯片一个脉冲数字减1，相当于借位。具体连接方法如图 1-5所示。 信号 LD 由两个芯片的8 个输出端用或门连起来，决定倒计时是置数，还是计数 工作开始时，LD为0，计数器预置数，置完数后，LD 变为 1，计数器开始倒计时。当倒 计时减到数00 时,LD 又变为 0，计数器又预置数，之后又倒计时，如此循环下去。 图 1-6 预置数（即车的通行时间）功能：如图 1-6所示，８个开关分别接十位数 74190 芯 片的D、C、B、A 端和个位数 74190 芯片的D、C、B、A 端。预置数的范围为6～98。 假如把通行时间设为45 秒，就像图１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接 0，F 接 1，G 接 0，H 接 1。（接电源相当于接 1，悬空相当于接 ０） 图 1-7 向译码器提供模5 的定时信号T5 和模0 的定时信号T0,它表示倒计时减到数“00” （也即绿灯的预置时间，因为到00时，计数器重新置数），T =1，此时T 给译码器一个脉 冲号灯发生转换，一个方向的绿灯亮，另一个方向的红灯亮。接法 为：把两个74190 计数 器的8 个输出端用一个或非门连起来。T 表示倒计时减到数“05”时。T =1，此时T 给译 码器一个脉冲，使信号灯发生转换，绿灯的变为黄灯，红灯的不变。接法为：当减到数为“05” （0000 0101）时，把十位计数器的输出端QA.QB、QC、QD连同个位计数器的输出端QB、QD用一个或非门连起来，再把这个或非门与个位计数器的输出端QA、QC用一个与门连接 起来。具体连接方法如图1-7 所示。 4、黄灯闪烁控制 要求黄灯每秒闪一次，即黄灯0.5 秒亮，0.5 秒灭，故用一个频率为2 的脉冲与控制黄 灯的输出信号用一个与门连进来，再接黄灯。 图 1-8 《五》 仿真过程与效果分析 1、根据题目的要求，整个交通灯控制系统需要有4 个时间显示器，10 个交通灯。但由于 4 个时间显示器是由同一个倒计时计数器控制，所以我在设计图 1-8 电路的过程中，为了简化电路使画图看起来更加清晰，就只接了1 个时间显示器。 另外由于人行道的红绿灯跟车道的红绿灯是同步的，分别是：东西方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接南北方向车道的红灯；南北方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接车道的红灯。所以在图1-8 电路中就只接了6 个灯。 2、为了使电路更加直观，我把计数器、信号灯灯转换器等放在一个名为main 的子电路中。然后再在子电路外面接输入端和输出端。 3、点击启动按钮，然后再打开总开关，便可以进行交通灯控制系统的仿真，电路默认把通车时间设为45 秒，打开总开关，东西方向车道的绿灯亮，人行道的红灯亮；南北方向车道的红灯亮，人行道的绿灯亮。时间显示器从预置的 45 秒，以每秒减 1，减到数 5 时，东西方向车道的绿灯转换为黄灯，而且黄灯每秒闪一次，其余灯都不变。减到数 1 时，1 秒后显示器又转换成预置的45 秒，东西方向车道的黄灯转换为红灯，人行道的红灯转换为 绿灯；南北方向车道的红灯转换为绿灯，人行道的绿灯转换为红东西方向灯。如此循环下去。 4、修改通车时间为其它的值再进行仿真（时间范围为6~98 秒），效果同3 一样，总开关一打开，东西方向车道的绿灯亮，时间倒计数 5，车灯进行一次转换，到0 秒时又进行转换，而且时间重 置为预置的数值，如此循环。 《六》体会总结 1、通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。 在整个设计过程中，我总共想过两个方案，另一个方案弄了两天，结果总是实现不了题目的要求。所以我又花了一天的时间做出这个方案，这个相对另一个方案比较简单，包括电路原理和连接，和芯片上的选择。这个方案总共只用了四个芯片，分别为 2 个74190 计数器，2个 JK触发器。 2、在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。不过说也奇怪，整天想着这些问题，脑子和身体却一点都不会觉得累。或许是那种渴望得到知识的欲念把疲劳赶到九宵云外去了吧！ 3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。故一个小小的课程设计，对我们的作用是如此之大。《七》 参考文献 [1] 周常森，《电子电路计算机仿真技术》，山东科技出版社，2000 [2] 周正新，《电子设计自动话实践与训练》，中国民航出版社，1988 [3] 吴培明，《电子技术虚拟实验》，机械工业出版社，1999 [4] 钟问耀，《EWB电路设计入门与应用》，清华大学出版社，2000 [5] 康华光，《电子技术基础》，高等教育出版社，2000 [6] 刘润华，《现代电子系统设计》，石油大学出版社，1998 [7] 邱关源，《电路》，高等教育出版社，1999 [8] 陆 坤，《电子设计技术》，电子科技大学出版社，1997 [9] 姚福安，《电子电路设计与实践》，山东科学技术出版社，2002 [10] 何书森、何华斌，《实用数字电路与设计速成》，福建科学出版社，2000 [11] 童诗白、徐振英，《现代电子学及应用》，北京高等教育出版社，1994 数字电子技术课程设计 简易交通灯控制逻辑电路设计 专业班级:09自动化一班 时间:2011.12.12-2011.12.19 姓名: 指导教师: :郭计云 大同大学电气工程系 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}。中间延时通过计时电路来实现。 2).原器件的选择及参数： 若选集成计数器74160，74160 是一个具有同步清零、同步置数、可保持状态不变的4 位二进制加法计数器。表1-1 是它的状态表。 表1-1 74160 的状态表 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 设状态编码为：S0=0000 S1=0001 S2=0010 S3=0011，则其状态表为： 表1-2 状态编码与信号灯关系表 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 态的相应控制来分别实现30 秒、5 秒、25 秒。通过7448（2 片）译码器和数码管的连接 的连接实现几个灯时间的显示。 2).原器件的选择及参数： 若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。译码器7448（2片）、7段 数码管（2个）等。 表1-3 7447 状态表 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 状态编码与时间关系表 开关(s)A B C 时间（T） 0 0 0 0 0 0 3）电路接法如下： 3.支干道计时电路 1)原理： 通过 74LS160(2 片)采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来 分别实现30秒、5秒、25秒。通过7448（2片）译码器 和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。 2).原器件的选择及参数： 若选集成计数器 74160（2 片），采用同步整体置数。译码器 7448（2 片）、7 段数码管（2个）等。基本上与主干道计时电路一样。 表 1-5 状态编码与时间关系表 开关(s)A B C 时间（T） 0 0 0 0 0 0 计数器选用集成电路74190 进行设计较简便。74190 是十进制同步可逆计数器，它 具有异步并行置数功能、保持功能。74190没有专用的清零输入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的输出数据间接实现清零功能。 表 1-4 74190 的状态表 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 图1-5 现选用两个 74190 芯片级联成一个从 99 倒计到 00 的计数器，其中作为个位数的 74190 芯片的CLK 接秒脉冲发生器（频率 为 1），再把个位数 74190 芯片输出端的QA、QD 用一个与门连起来，再接在十位数 74190 芯片的CLK 端。当个位数减到0时，再减1 就会变成9，0（0000）和9（1001）之间的 QA、QD 同时由 0 变为1，把QA、QD 与 起来接在十位数的CLK 端，此时会给十位数 74190 芯片一个脉冲数字减1，相当于借位。具体连接方法如图 1-5所示。 信号 LD 由两个芯片的8 个输出端用或门连起来，决定倒计时是置数，还是计数 工作开始时，LD为0，计数器预置数，置完数后，LD 变为 1，计数器开始倒计时。当倒 计时减到数00 时,LD 又变为 0，计数器又预置数，之后又倒计时，如此循环下去。 图 1-6 预置数（即车的通行时间）功能：如图 1-6所示，８个开关分别接十位数 74190 芯 片的D、C、B、A 端和个位数 74190 芯片的D、C、B、A 端。预置数的范围为6～98。 假如把通行时间设为45 秒，就像图１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接 0，F 接 1，G 接 0，H 接 1。（接电源相当于接 1，悬空相当于接 ０） 图 1-7 向译码器提供模5 的定时信号T5 和模0 的定时信号T0,它表示倒计时减到数“00” （也即绿灯的预置时间，因为到00时，计数器重新置数），T =1，此时T 给译码器一个脉 冲号灯发生转换，一个方向的绿灯亮，另一个方向的红灯亮。接法 为：把两个74190 计数 器的8 个输出端用一个或非门连起来。T 表示倒计时减到数“05”时。T =1，此时T 给译 码器一个脉冲，使信号灯发生转换，绿灯的变为黄灯，红灯的不变。接法为：当减到数为“05” （0000 0101）时，把十位计数器的输出端QA.QB、QC、QD连同个位计数器的输出端QB、QD用一个或非门连起来，再把这个或非门与个位计数器的输出端QA、QC用一个与门连接 起来。具体连接方法如图1-7 所示。 4、黄灯闪烁控制 要求黄灯每秒闪一次，即黄灯0.5 秒亮，0.5 秒灭，故用一个频率为2 的脉冲与控制黄 灯的输出信号用一个与门连进来，再接黄灯。 图 1-8 《五》 仿真过程与效果分析 1、根据题目的要求，整个交通灯控制系统需要有4 个时间显示器，10 个交通灯。但由于 4 个时间显示器是由同一个倒计时计数器控制，所以我在设计图 1-8 电路的过程中，为了简化电路使画图看起来更加清晰，就只接了1 个时间显示器。 另外由于人行道的红绿灯跟车道的红绿灯是同步的，分别是：东西方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接南北方向车道的红灯；南北方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接车道的红灯。所以在图1-8 电路中就只接了6 个灯。 2、为了使电路更加直观，我把计数器、信号灯灯转换器等放在一个名为main 的子电路中。然后再在子电路外面接输入端和输出端。 3、点击启动按钮，然后再打开总开关，便可以进行交通灯控制系统的仿真，电路默认把通车时间设为45 秒，打开总开关，东西方向车道的绿灯亮，人行道的红灯亮；南北方向车道的红灯亮，人行道的绿灯亮。时间显示器从预置的 45 秒，以每秒减 1，减到数 5 时，东西方向车道的绿灯转换为黄灯，而且黄灯每秒闪一次，其余灯都不变。减到数 1 时，1 秒后显示器又转换成预置的45 秒，东西方向车道的黄灯转换为红灯，人行道的红灯转换为 绿灯；南北方向车道的红灯转换为绿灯，人行道的绿灯转换为红东西方向灯。如此循环下去。 4、修改通车时间为其它的值再进行仿真（时间范围为6~98 秒），效果同3 一样，总开关一打开，东西方向车道的绿灯亮，时间倒计数 5，车灯进行一次转换，到0 秒时又进行转换，而且时间重 置为预置的数值，如此循环。 《六》体会总结 1、通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。 在整个设计过程中，我总共想过两个方案，另一个方案弄了两天，结果总是实现不了题目的要求。所以我又花了一天的时间做出这个方案，这个相对另一个方案比较简单，包括电路原理和连接，和芯片上的选择。这个方案总共只用了四个芯片，分别为 2 个74190 计数器，2个 JK触发器。 2、在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。不过说也奇怪，整天想着这些问题，脑子和身体却一点都不会觉得累。或许是那种渴望得到知识的欲念把疲劳赶到九宵云外去了吧！ 3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。故一个小小的课程设计，对我们的作用是如此之大。《七》 参考文献 [1] 周常森，《电子电路计算机仿真技术》，山东科技出版社，2000 [2] 周正新，《电子设计自动话实践与训练》，中国民航出版社，1988 [3] 吴培明，《电子技术虚拟实验》，机械工业出版社，1999 [4] 钟问耀，《EWB电路设计入门与应用》，清华大学出版社，2000 [5] 康华光，《电子技术基础》，高等教育出版社，2000 [6] 刘润华，《现代电子系统设计》，石油大学出版社，1998 [7] 邱关源，《电路》，高等教育出版社，1999 [8] 陆 坤，《电子设计技术》，电子科技大学出版社，1997 [9] 姚福安，《电子电路设计与实践》，山东科学技术出版社，2002 [10] 何书森、何华斌，《实用数字电路与设计速成》，福建科学出版社，2000 [11] 童诗白、徐振英，《现代电子学及应用》，北京高等教育出版社，1994 封面题目：（计算机）电路辅助设计分析结课报告（论文）（注：封面上不要添加99SE实验报告什么的小题目）内容： 1、简单写一些计算机辅助设计分析的要点内容； 2、简单分析一下传统电路设计与现在的电路设计之间的区别； 3、简要叙述Protel的特点； 4、如何做PCB模版； 5、自己做的步骤+图（可以是截图）； 6、心得体会； 注：内容中如果已经包含所做电路的截图，后面就不需要附加电路图了 所有同学的图（名字改成学号姓名）全部发给各班班长，班长整成一个以班级命名的文件夹压缩一下发给我！！周五之前全部给我！！ 数据结构课设 大整数计数器 1.问题描述 实现大整数（200位以内的整数）的加、减、乘、除运算。2.设计要求 设计程序实现两个大整数的四则运算，输出这两个大整数的和、差、积、商及余数。 3.数据结构 本课程设计采用顺序串来实现。4.问题分析 由于整数数据存储位数有限，因此引入串的概念，将整型数据用字符串进行存储，利用字符串的一个字符存储大整数的一位数值，然后根据四则运算规则，对相应位依次进行相应运算，同时保存进位，从而实现大整数精确的运算。具体设计思路如下： （1）计算大整数加法时，采用数学中列竖式的方法，从个位（即字符串的最后一个字符）开始逐位相加，超过或达到10则进位，同时将该位计算结果存到另一个字符串中，直至加完大整数的所有位为止。 （2）计算大整数减法时，首先调用库函数strcmp判断这两个大整数是否相等，如果相等则结果为0，否则用compare函数判断被减数和减数的大小关系，进而确定结果为正数还是负数，然后对齐位依次进行减法，不够减则向前借位，直至求出每一位减法之后的结果。 （3）计算大整数乘法时，首先让乘数的每一位都和被乘数进行乘法运算，两个乘数之积与进位相加作为当前位乘积，求得当前位的同时获取进位值，进而实现大整数的乘法运算。 （4）计算大整数除法时，类似做减法，基本思想是反复做减法，从被除数里最多能减去多少次除数，所求得的次数就是商，剩余不够减的部分则是余数，这样便可计算出大整数除法的商和余数。 需求分析(1)任何一个表达式都是由操作数、运算符和界限符组成的,我们称之为单词.(2)表达式求值首先要符合四则运算规则: ① 先乘除,后加减 ② 从左到右进行运算 ③ 先括号内,后括号外(3)功能实现: ① 若当前单词为数字串,则压入数值栈 ② 若当前单词为运算符并大于运算栈的栈顶符号,则进栈 ③ 若当前单词为运算符并等于运算栈的栈顶符号,去括号,输出 ④ 若当前单词为运算符并小于运算栈的栈顶符号,则进行运算 课程设计的目的 通过课程设计全面掌握《C语言程序设计》关键知识点，掌握C语言中数组、指针、结构体、文件等方面的基本知识。 通过课程设计了解并掌握C语言程序设计的方法，熟悉C程序设计的开发环境及C程序的 调试过程。 培养学生查阅参考资料、手册的自学能力，通过独立思考深入钻研有关问题，学会自己分析、解决问题的方法。 课程设计的任务和要求 任务： 编程求出输入的两个正整数之和，这两个正整数的可能达到200位。 要求： 输入： 共有两行，第一行为第1个正整数；第二行为第2个正整数。 输出： 2个正整数之和。 主要参与成员 姓 名 学 号 系 别 班 级 主要作用（分工） 成果形式 设计 软件 作品 其他： 完成情况及以后的拓展设想 通过用C语言编写函数基本实现了大整数相加这个程序，但该程序仍存在一些不足，还可以加上一些语句使程序具有容错功能，并且可以正确计算一个负数和一个正数相加。 课 程 设 计 鉴 定 情 况 表 小组鉴定意见 小组长签名： 年 月 日 指导教师意见 教师签名： ****年**月**日 课程设计成绩 优 良 及格 不及格 教研室意见 年 月 日 备注 《C语言程序设计》课程设计报告书 作者：廖 序 课程设计概述 课程设计名称 大整数相加 任务要求: 编程求出输入的两个正整数之和，这两个正整数的可能达到200位。 输入： 共有两行，第一行为第1个正整数；第二行为第2个正整数。 输出： 2个正整数之和。开发环境: C语言。C语言是目前世界上流行、使用最广泛的高级程序设计语言。1972年,C语言在美国贝尔实验室里问世，后来又被多次改进，并出现了多种版本。80年代初，美国国家标准化协会（ANSI），根据C语言问世以来各种版本对C语言的发展和扩充，制定了ANSIC标准。 目前，在微机上广泛使用的C语言编译系统有MicrosoftC、Turbo C、Borland C等。这些C语言版本不仅实现了ANSIC标准，而且在此基础上各自作了一些扩充，使之更加方便、完美。 C语言的特点: C语言是一种结构化语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。C语言的表现能力和处理能力极强。它不仅具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构。它还可以直接访问内存的物理地址，进行位(bit)一级的操作。 由于C语言实现了对硬件的编程操作，因此Ｃ语言集高级语言和低级语言的功能于一体。既可用于系统软件的开发，也适合于应用软件的开发。 此外，C语言还具有效率高，可移植性强等特点。因此广泛地移植到了各类各型计算机上，从而形成了多种版本的C语言。 参考资料 李铮、叶艳冰、汪德俊，C语言程序设计基础与应用，清华大学出版社，2005 [2]CSDN技术中心 二、概要设计 为了实现大整数相加这个程序，将程序划分为了三个模块： 输入数据。运算。输出结果。 首先定义了子函数Input()来存储用户输入的两个加数，为了满足任意位数的两个大整数相加,在子函数Input()中嵌套调用子函数Init()使sum数组里面存放的数初始化为”0”。 然后定义子函数Long_Add()使两个大整数作加法运算,从后面往前面相加,附带进位。定义子函数Output()实现输出结果。 最后如下图所示，在主函数main中调用Input()，Long_Add()，Output()三个子函数实现程序。 三、详细设计 程序的流程图: 四、调试过程 第一次 测试数据a=***7,b=111111 编译运行后不能输出结果，检查函数后编译正确。再次分析，发现如果直接把a，b，sum定义为unsigned int型的话，计算出来的和的范围只能在0~65535之间，否则就会出现错误。尝试将a，b，sum存放到字符数组中，从个位开始，一位一位相加。 第二次 测试数据a=***7,b=111111 编译运行后仍不能输出结果。分析原因，在用于输出的子函数Output()中，输出数组字符数组sum[]前未确定和的最高非零位。 尝试加入for(i=0;i 第三次 测试数据a=99999919,b=99 编译运行后发现计算出来结果不正确。经过分析，函数中没有对最后 一个进位进行处理。 尝试加入while(carry > 0)语句，再次进行调试。 { tempsum = sum[i]-'0'+carry;sum[i] = tempsum%10+'0';carry = tempsum/10;i--;} 第四次 测试数据a=99999919,b=99 编译运行后得到正确结果。 第五次 随意输入几组数据进行测试，结果都是正确的。程序得到实现。 五、结论与体会 通过不断的调试、修改，本课程设计最终实现了200位以内的两个大整数相加，但程序还 可以进一步完善，程序中仍存在一些不足之处，比如缺少容错功能，不能准确计算负整数加正整数，等等问题 虽然C语言程序设计在上学期做为我们的必修课已经学习过了，但书到用时方恨少，这次课程设计的学习程序设计中暴露出的我自身的问题更是非常明显。 一开始看到题目认为非常简单，直接将两个数都定义为整型。编写程序并运行后发现并不能达到题目的要求，计算出来的和只能小于等于65535，否则就会出现错误。分析后，将数据作为字符串来处理，用for循环语句从存数的字符数组中一位一位的取数出来，按照数位对齐，从个位开始，按位相加，逢十进一的运算规则进行运算。最后用字符输出函数putchar()输出计算出来的结果。由于程序偏大且较复杂，将程序划分为了输入数据、运算、输出数据三个子程序。数次编译调试后，最终使程序得以实现。 经过三个星期的上机实践学习，使我对C语言有了更进一步的认识和了解，让我能够进一步的掌握和运用C语言来编写程序。要想学好C语言要重在实践，要通过不断的上机操作才能更好地学习它，通过实践，我也发现我的好多不足之处和薄弱环节。 首先，基础掌握不牢固，对于C语言中的许多基本语法尚没有熟练掌握，在设计过程中仍需请教其它同学，查阅课本，设计效率很低。 其次，经典算法掌握不牢。在完成作业的过程中还需查阅书籍和借鉴他人。 再次，程序量过大的时候，头绪理不清。杂乱无章，无系统性，不便调试和阅览，自己也易于出错。 并且对C语言中经常出现的错误也不了解，通过实践，使我在这几个方面的认识有所提高。 通过实践的学习，我认到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习C语言，还是其它的语言，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己便好地学好计算机。 六、源程序清单 #include t;string.h> #define Max 1000 char sum[Max+1];/*和*/ char a[Max],b[Max];/*两个加数*/ int len1,len2;void Input(char a[],char b[]){ int i,len;void Init(char a[]);/*对Init()函数进行声明*/ 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;/*进位*/ len = strlen(new);/*从个位开始，按位相加，逢十进一*/ 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)/*处理最后一个进位*/ { tempsum = sum[i]-'0'+carry;sum[i] = tempsum%10+'0';carry = tempsum/10;i--;} return;} void Output(char sum[]){int i,n;/*寻找和的最高非零位*/ for(i=0;i Long_Add(sum,b);Output(sum);getch();return 0;第二篇：交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计
第三篇：交通灯控制电路设计数电课程设计+数字电路课程设计
第四篇：protel结课报告格式要求
第五篇：数据结构课设
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