2022年电子技术课程方案报告书交通灯word版 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用电子技术课程设计报告书交通灯掌握器课程名称：交 通 灯 控 制 器 设 计学院：工 程 学 院201 8 年 9 月 26日目录专业：电 气 工 程年级： 09 级 班级：电气工程及其自动化小组成员：指导老师：一、试验目的： - 1 -二、试验内容： - 1 -三、试验要求： - 1 -四、试验所用的器材： - 2 -名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用五、功能实现： - 4 -1）时钟信号发生器： - 5 -2）计

2、时器： - 5 -3）主掌握器： - 6 -4）译码驱动电路： - 7 -六、总电路图： - 8 -七、设计中遇到的问题和试验心得：- 9 -附录 参考文献）： - 10 -一、试验目的： 1把握时序规律电路的设计方法,敏捷运用理论学问； 2提高同学的数字系统设计才能和实际动手才能； 3进一步明白如何将数字电路设计应用到自动掌握系统中,从而提高解决实际问题的才能； 4为学习和使用运算机打下良好的基础；二、试验内容：用中小规模规律器件设计交通灯掌握电路；三、试验要求：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅

3、限学习使用 1设计一个十字路口的交通灯掌握电路,要求东西方向和南北方向车道两 条交叉道路上的车辆交替运行；在十字路口的两个方向上各设一组红、黄、主要芯片数量 /个其他器材数量 /个74LS161 3 数码管2 74LS48 2 二极管6 限流电阻74LS04 3 3 绿灯, 图 1）；红灯表示禁止通行,绿灯表示可以通行； 2设置一组数码管,以倒计时的方式显示答应通行或禁止通行时间,其中一个方向上绿亮的时间是20s,另一个方向上绿灯亮的时间是30s,黄灯亮的的时间都是 5s； 3当任何一个方向显现特别情形,按下手动开关,其中一个方向常通行,倒计时停止；当特别情形终止后,按下自动掌握开关,复原正常

4、状态；红 黄 绿灯 灯灯倒计数计时器红灯黄灯绿灯图 1 四、试验所用的器材：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 74LS00 1 个人资料整理仅限学习使用1 4.7uF 电容74LS08 1 0.01uF 电容1 555 定时器 主要芯片 74LS74 1 150k 电阻 其他器材 4.7k 电阻 数码管1 数量 /个 1 数量 /个 1 74LS161 74LS139 3 1 2 二极管74LS48 2 6 限流电阻74LS04 3 3 74LS00 1 4.7uF 电容1 74LS08 1 1 0.01uF 电容

5、555 定时器1 150k 电阻1 74LS74 1 4.7k 电阻1 74LS139 1 交通灯掌握系统主要由掌握器、译码器和秒脉冲信号发生器等器件组成；其系统框图如图 2；秒脉冲发生器是该系统中定时器和掌握器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的掌握信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,掌握器是系统的主要部分,由它掌握译码器的工作；定时器 主 干 道 信号灯秒 脉 冲掌握器译码器发生器支干道信号灯图 2 交通灯掌握系统的原理框图时钟信号产生电路主要由555 定时器组成震荡器,产生稳固的脉冲信号,送到状态产生电路,状态产生电路依据需要产生肯定的“0”、“1 ” 信号；这些信号通过时间显示电路转

6、化成时间信号,在通过数码管显示时间；同时这些信号通过交通灯显示电路转化成6 个独立的交通灯信号,用二极管代替交通灯,实现红绿黄灯之间的转换；依据设计主、支干道信号一次循环需要 60 个信号,所以用 2 个 74LS161 级联实现, U1 代表低位芯片, U2 代表次高位芯片,取反码简洁实现后面的时间显示代码,以进行倒计时,其真值表如下列图；D3D2D1D0 ,d3d2d1d0 分别为7LS161 高、低位输入信号.“0” 为低电平,主干道“ 1” 为高电平,二极管在高电平的时发光,低电平的时不发光；U2 U1 时间支干道序号状态计数名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11

7、 页精选学习资料 - - - - - - - - - D3D2D1D0 D3d2d1d0 个人资料整理仅限学习使用黄红绿黄红绿01 00 1101 0110 29 1 0 0 0 0 1 02 1101 0111 28 1 0 0 0 0 1 03 1101 1000 27 1 0 0 0 0 1 04 1101 1001 26 1 0 0 0 0 1 05 1101 1010 25 1 0 0 0 0 1 : : : : : : : : : : 11 01 1110 0110 19 1 0 0 0 0 1 12 1110 0111 18 1 0 0 0 0 1 : : : : : : : :

8、 : 0110 21 1111 09 1 0 0 0 0 1 22 1111 0111 08 1 0 0 0 0 1 : : : : : : : : 1111 1100 27 03 1 0 0 0 0 1 28 1111 1101 02 1 0 0 0 0 1 29 1111 1110 01 1 0 0 0 0 1 30 1111 1111 00 1 0 0 0 0 1 31 1111 1011 04 0 1 0 0 0 1 32 1111 1100 03 0 1 0 0 0 1 33 1111 1101 02 0 1 0 0 0 1 34 11 1111 1110 01 0 1 0 0 0

9、1 35 1111 1111 00 0 1 0 0 0 1 36 1110 0110 19 0 0 1 1 0 0 37 1110 0111 18 0 0 1 1 0 0 : : : : : : : : 46 0110 1111 09 0 0 1 1 0 0 : 10 : 1101 : : : : : : 53 1111 02 0 0 1 1 0 0 54 1111 1110 01 0 0 1 1 0 0 55 1111 1111 00 0 0 1 1 0 0 56 1111 1011 04 0 0 1 0 1 0 57 1111 1100 03 0 0 1 0 1 0 58 1111 110

10、1 02 0 0 1 0 1 0 59 1111 1110 01 0 0 1 0 1 0 60 1111 1111 00 0 0 1 0 1 0 五、功能实现：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1）时钟信号发生器：通过 555 芯片按肯定的线路接上不同的电阻和电容就可产生周期不同的方波脉冲,即不同的频率脉冲；课程设计需要秒脉冲,利用的 2 个电容, 2 个电阻,产生稳固的“ 秒” 脉冲 定时掌握；2）计时器：f=1Hz ）信号,确保整个电路装置同步工作和实现设计要求对不同的状态维护的时间不

11、同,而且要以十进制倒计时显示出 来；用两个 74LS161 完成计时器状态产生模块设计；设计思路：要以十进制输出,而又有一些状态维护时间超过别产生个位和十位的数字信号；明显,计数器能够完成计时功能,我们可以用10秒,用两个 74LS161 分 74LS161 设计,并把它的时钟 cp 接秒脉冲； 74LS161 计数器是采纳加法计数,要想倒计时,就在 74LS161输出的信号必需经过非门处理后才能接入数码管的驱动74LS48,而在显示是最好以人们习惯的数字 0-9 显示计时,故在设计不同模值计数器确定有效状态 时,以 0000,0001,0010-1111这些状态中靠后的状态为有效状态；例如：

12、有效状态 10111100110111101111 取非 01000011001000010000 即 4-3-2-1-0 实现模 5 的倒计时；在将 74LS161 改装成其他模值时既可以采纳同步清零法,也可采纳异步置 数法,但 0000 不行能为有效状态,所以采纳异步置数法完成不同模值转化的实 现；第一对掌握个位输出的 74LS161 设计 按要求对系统的状态不同,即红绿灯的状态不同,个位的进制也就要求不名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用同；用系统的状态量 Q1,Q0 掌握 74LS1

13、61 的置数端 D0D1D2D3 ；当系统处在Gr 或 Rg 状态时,个位的进制是十 模 10）,即逢十进一,当系统处在 Yr 或 Ry状态时,个位的进制是五 D0=Q1Q0 同理我们将 CO2 非接入置数端 LD 对一些级联的处理 当计数超过 10 秒时,个位需向十位进位,此时十位计数,其它时间其保持 不变,当个位需进位, C01 变为 1,把个位的 CO1 置入十位的 CP2；即完成一次循环,十位开头计数,其他时刻 CO1=0,CP2=0,十位保持；设计时把 CO1,CO2 的分别接入主控电路的 ENT 端, ENP 端；当完成一次计时,个位和十位同时完成循环,此时 绿灯转换,计时器开头下

14、一次计时；3）主掌握器：CO1=CO2=1,系统跳到下一个状态,红依据计时器送来的信号,保持或转变电路的状,以实现对主,支干道车辆 运行状态的掌握；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - VCCU4A个人资料整理仅限学习使用VCCU4BVCC5V24 1PR512163102Q93U3B 2PR21D1Q125V2D313 1Q611 2Q813 1CLRU6AR 2CL74LS86D74LS74N74LS74N3U5AU5B3214514147400N7400NU2U1AQAAQA413134BQBBQB512125C

15、VCCQCCQC6115V611U3ADQDDQD7157ENP1510ENP10ENTRCO 5VENTRCO991 L OAD L OAD12 CLR CL R274LS04D474LS04DCLKCLK74LS161D74LS161D4）译码驱动电路：依据主掌握器所处的状态进行译码,再驱动响应的信号灯,指挥主,支干道的行人和车辆；U3名师归纳总结 VCC7AOA13ComU5第 8 页,共 11 页112BOB1126COC10A B C D E F GDOD9SEVEN_SEG_COM_K3OE15LTOF145RBIOG5V4BI/RBO74LS48D- - - - - - -精选学

16、习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用六、总电路图：7VCCVCCU5AU10E5VVCC5VU1974LS04N15R1 4.7k|U2 555_TIMER_RATED3 4 0 5 6A B CDQA14 QB13 QC12 QD11602 31A 1B1Y04 1Y15 1Y26 1Y37U6A81011G34VCC17 10ENP ENTRCO151811 74LS04N74LS139NRSTOUTVCC LOAD2 26 12 CLRCLKR2 150k|DIS4613U7BX4THR5TRI74LS161N1674LS04NCONU8CX5 2.5

17、VGND4.7uF C2C174LS04N 14 12U9D 2.5 V X610nF170VCC20VCC5V47 444551 49R938U253 4 5 6U423485074LS04N2.5 V U17CKA B C DQA14 QB13 QC12 QD11193 4 5 6A B C DQA14 QB13 QC12 QD11U284.7|.7 1 2 659 34A OA13 B OB12 C OC11 D OD10 OE9 LT OF15 RBI OG14 BI/RBO7 10ENP ENTRCO157 10ENP ENTRCO1524AB CDE FG219 1LOAD CLR

18、429 1LOAD CLR2CLK412CLK39 4074LS161D74LS161D74LS48N31 32 33 34 35 36 37CK53545565758 5227321054U271111911A B CDEF GABCDEFGO B R /U24 74LS48N5VVCCOOOOOOOIABCDT L B R I B 7126354VCC25 28 30 2943名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用七、设计中遇到的问题和试验心得：在这次课程设计中,我遇到了一些问题,也学会了

19、许多关于数字电路的东 西,并对所用器件有了更深化的熟悉；第一,为了使线路简洁在安装之前要对芯片的位置布置作一下分析,才开 始连接；并依据电路进行合理的布置器件,另外,在调试过程中,要学会使用 仪器去检测电路,刚开头我很快就将线仔细的连好,但没有显现结果,我再用 表去测电路 ,并找出了问题所在；其次,使我感悟最深的是数字电路设计需要的不仅是深厚的学问功底和严 谨仔细的科学态度,更要有坚忍不拔的毅力和勇于探究的士气；只有对全部的 器件有很好的明白之后才能去挑选正确的器件设计电路；好的电路设计不仅要 求正确,而且要最简洁,尽量在功能齐全的前提下削减所用器件的数量；另 外,最好是接好一个模块后通电检测

20、,有问题就检查修改电路,直到这一模块 正常再对下一个模块接线；布线完成后,基本上可能不会一次性胜利,接下来 就该调试电路,这是一个很重要的环节；结果错误的可能缘由有许多,可能是 设计本身或是接线问题或接触问题,也可能是所用器件问题,我遇到的问题首 先是电路图的问题,有一根线连错,更正后 ,显现了正常成效；最终,我熟悉到态度要端正,作风要严谨；对数字电路来说,规律性特别 强,每一个环节都要弄得清清晰楚,有一点漏洞,结果都不行能出来；以上是我完成电子技术课程设计后的一些心得体会；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用附录参考文献）1、电子技术基础 数字部分第五版）华中科技高校电子技术课程组 康光华 主编高等训练出版社编 2、数字电路试验指导书张亚婷王利杨乐周丽娟郭华编西安邮电学院电子与信息工程系）名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页