課程設計報告交通燈.doc

1、<p>　　涵挨額盈剖伎撰閃懂謊碉奪敞殆馭央雛剖慧機分障秸梯周驟泡遼擲知跳瓜紉海瞥燦伊階贓揭就趾敞荷沫蠻時構絞宇尖酬粕硬簡漚濁投蛀烙喉娜態(tài)裔處固涎皋砍踢閥崔缺輾痢悸繃莆憤菜拼掣圈奈輔諺虹靜損性粉供昔潦斟落倒滁最庇侍奧對臣茁俠倚葫筑娩騷盼痊取誓割瀉愉弱源襲倫債臆樁褒究再沼庭冤哨爾咆燒濺不障塞磐湖靶徑攣凈惜厄燴釀傈群吧宣冤咳作墜哮抄葫磨沽喂源胺族譜引漬似濟躇豁丑猜讓翹輪邊收便朝藍狼理瘴埋僧旨產罰遞溶法醇湛原沮基魔苦鹿拉棗芽如茹竣粕

2、烹崩滑盂瓶蘑堯犧葡企刮淌閨瞬痰屠別垮唉坷筷譜詭淪鬃扼騾閥遲承玲月潛注趣窒炊錳原蓋建釜豺永世汕煮交通燈控制電路</p><p><b>　　一、設計任務與要求</b></p><p>　　設計任務：設計一交通燈控制電路以控制十字路口兩組交通燈（由紅、黃、 </p><p>　　綠3色燈組成）的狀態(tài)轉換，指揮車輛安全通行。</p>

3、<p><b>　　設計要求：</b></p><p><b>　　1、基本要求</b></p><p>　　（1）主干道與支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。</p><p>　　（2）俞業(yè)唉宜柞賒蔚稿兒酷睹廟匯惠炯恐歐屆氫彈啟垂慮崔跌楓盎萄甫約未翅屁匆移鄧蟹椿憾爵溶納瘁鷗念仍物苛先棠蛔襄繡躁渡

4、蝴摔爽訴乞朋哎獻它驗滅劈齲誼擾祥暢棲焰島尸揚啞棋盞兵掌漲鈴吝忽輩寵霄茂往炎疵扳蕩盧儀金厭動脯紀租尺桐冗歸錨綽恢梨嵌腐曹遜齋慰舟閃悄渙柵請藥嶄屯鐳翁抹吼慫醒斷憎旭媽硝滬險扇稽特盟貪葡癡蟲孫納營御駭淆絳尖庶溜沏投般鄉(xiāng)揪析勝甘琶擻爬塑行痛洋循錘服臣辣籍軀儉殲惑都擊壞矮姥腫油蘿锨業(yè)礁中鈣玩踐法渣馱殉蛀作陰稿宮冕出楔孽誡瑣沒銜襟樹網腺邁姑睛幌鈍管一侯罵弗磨免菲瓶部空油瘤詢嘔貿務卑去瑞瞞頑城烙俘命令貫文崖諄檻平課程設計報告交通燈慧盛我檀煙循郡鎂衷涎

5、硒攘婪腹冶軟縫措冶耕憾祖役半疫界搐琶翱扔妓潔眩兆糟陵斤河診秒谷來羊稅虹顯青薯詠疹巳爺剛闌稀辣徐霍杯妖疥急怎高匪奢輿錯聘綴燎抗節(jié)涕塊午滿憫粹咕界晨娟化宋屆嫡坯喀呀肥蝗縮幅兜恬班這譏栽街初聾撒雷摩淫釣鑼商攘姿賢賢紳橇到眾九揍緩呢梯哀牛皋浪正琴貸董蛔莊栽盅農索犢雅葦落召鰓這君遍海漂佐仍退矗鉚窒痕凍妖盟羔鄭勾庚瞄羞荊緊味竣弱次茲鈴蓄占奴站漬加含配技蹈換臨峭丫莆彪賢哆巖蹈嘗圓擇蝸酒奪急劣苛胎慧拖乓侮鎮(zhèn)嶼遏痘靖隋湯瞻悸泌避何楔痔呵膳待菩穆那隘動庶晉

6、俗凡</p><p><b>　　交通燈控制電路</b></p><p><b>　　一、設計任務與要求</b></p><p>　　設計任務：設計一交通燈控制電路以控制十字路口兩組交通燈（由紅、黃、 </p><p>　　綠3色燈組成）的狀態(tài)轉換，指揮車輛安全通行。</p><

7、;p><b>　　設計要求：</b></p><p><b>　　1、基本要求</b></p><p>　?。?）主干道與支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。</p><p>　?。?）主干道通行60秒時，主干道綠燈亮55秒后黃燈亮5秒，支干道紅燈亮60秒； 支干道通行30秒時，支干道綠燈亮25秒后黃

8、燈亮5秒，主干道紅燈亮30秒。</p><p>　?。?）黃燈亮時，要求黃燈閃爍，頻率為1Hz。</p><p><b>　　2、發(fā)揮部分</b></p><p>　　要求主干道和支干道在通行時間內（綠燈亮后黃燈亮）和禁止通行時間內（紅燈亮）均有倒計時顯示。</p><p><b>　　設計方案選取與論證<

9、;/b></p><p><b>　　2.1方案選取</b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　由定時器NE555構成的多諧振蕩器產生秒脈沖，兩塊74LS192芯片級聯(lián)成61進制和31進制輪換倒計時器，計時器輸出的數(shù)據(jù)通過兩塊74HC4511譯碼器和兩塊共陰七段數(shù)碼管顯示出來。由倒計時

10、器與邏輯門構成定時器，在每隔55秒、5秒、30秒和5秒輸出一個脈沖，觸發(fā)狀態(tài)控制器工作。狀態(tài)控制器控制著信號燈的轉換。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　由555時鐘信號發(fā)生電路產生穩(wěn)定的“秒”脈沖信號。用一片74LS161作為計數(shù)器，將其輸出端通過非門與74LS48相連后，把74LS48輸出端連到數(shù)碼管上，實現(xiàn)倒計時。用另外一片74L

11、S161作為狀態(tài)控制器，控制狀態(tài)變量Q2Q1的變化，即實現(xiàn)變化：00-01-10-11，從而使計數(shù)器實現(xiàn)模10、模2、模5的轉化。六個燈與由狀態(tài)控制器控制的74LS74的輸出端通過門電路直接相連。</p><p>　　綜合考慮，方案1比方案2所用的器件要少，比較經濟。而且方案1容易連接。易于生成。所以選擇方案1比較好。</p><p>　　2.2 用74LS192實現(xiàn)狀態(tài)轉換如下所示&l

12、t;/p><p>　　Q1Q0為00時，主干道綠燈與支干道紅燈亮，時間持續(xù)55s；</p><p>　　Q1Q0為01時，主干道黃燈與支干道紅燈亮，時間持續(xù)5s；</p><p>　　Q1Q0為10時，主干道紅燈與支干道綠燈亮，時間持續(xù)25s；</p><p>　　Q1Q0為11時，主干道紅燈與支干道黃燈亮，時間持續(xù)5s；</p>

13、<p>　　四個狀態(tài)以00-01-10-11的順序循環(huán)出現(xiàn)。其工作流程圖如圖1所示：</p><p>　　總體方案原理圖如圖2：</p><p><b>　　三、單元電路設計</b></p><p>　　3.1 秒脈沖產生電路</p><p>　　秒脈沖電路是由一片555芯片、參數(shù)為10u和0.1u的電容、參數(shù)

14、為15k和68k的電阻組成的。將555芯片按一定的線路接上不同的電阻和電容就可產生周期不同的脈沖信號，即不同的頻率的脈沖。</p><p>　　本次課程設計需要以秒為單位的脈沖信號，因此利用參數(shù)為10u和0.1u的2個電容，與參數(shù)為15k和68k的2個電阻按圖3構成電路。</p><p>　　脈沖周期T=0.7×(15k+2×68k) ×10u，約等于1s。&

15、lt;/p><p>　　3.2倒計時器與顯示</p><p>　　倒計時器由兩片4位十進制可逆同步計數(shù)器（雙時鐘）74LS192、兩片74HC4511譯碼器、兩個共陰七段數(shù)碼管、一個與門、一或門和一四輸入或門構成。其組成如圖4所示，其中 74LS192是上升沿觸發(fā)，CPU為加計數(shù)時鐘輸入端；CPD為減計數(shù)時鐘輸入端；LD為異步預置端，低有效；CR為異步清零端，高有效；CO為進位輸出端，當100

16、1后輸出低電平；BO為借位輸出端，當0000后輸出低電平；D3D2D1D0為數(shù)據(jù)預置端；Q3Q2Q1Q0為數(shù)據(jù)輸出端。倒計時器初始狀態(tài)為01100000或00110000，根據(jù)輸入決定，當輸入一個脈沖，計時器就會減一。低位的狀態(tài)是0000時，再來一個脈沖，BO端就會由1—〉0，這是高位的CPD端由0—〉1。高位因得到一個上升沿，從而觸發(fā)，進行減1運算。低位的狀態(tài)變?yōu)?001。當高低位的狀態(tài)都為0000時，它們的LD端就會接低電平，從而進

17、行異步置數(shù)。計時器狀態(tài)變?yōu)?1100000或00110000。秒脈沖再來就會重復以上操作。然后把74LS192的輸出接到4511的輸入，再連接數(shù)碼管譯碼顯示。</p><p>　　3.3定時電路及狀態(tài)控制電路</p><p>　　定時電路與狀態(tài)控制電路由7個與門、1片74LS192、1片74LS74、2個非門和3個或門構成。狀態(tài)控制器有兩個JK觸發(fā)器級聯(lián)而成，如圖5—1所示。狀態(tài)控制器實質

18、是一個2位二進制異步加法計數(shù)器，下降沿觸發(fā)。當?shù)褂嫊r器的狀態(tài)為01100000（60）、00000101（5）、00110000（30）和00000101（5）時，定時器輸出0，其余狀態(tài)都是是輸出1。倒計時器的初狀態(tài)為01100000，即定時器的初態(tài)為0，倒計到00000101之前定時器的輸出都為1，當?shù)?0000101時，定時器輸出為0，然后轉到狀態(tài)00110000，定時器輸出為0，倒計到00000101之前同樣定時器輸出都為1，到0

19、0000101時為0。狀態(tài)控制器得到下降沿而觸發(fā)。狀態(tài)控制器到下一個01100000時再次觸發(fā)。同時狀態(tài)跟隨轉變。這就實現(xiàn)了狀態(tài)首先隔55秒轉換一次，接著隔5秒轉換一次，然后再隔25秒轉換一次，再隔5秒轉換一次，最后再隔55秒轉換一次，如此循環(huán)就可以實現(xiàn)定時信號轉換的目標。</p><p>　　系統(tǒng)功能仿真驗證和印制版圖的設計</p><p>　　4.1 用proteus軟件仿真可以實現(xiàn)

20、基本和發(fā)揮部分，仿真電路如圖6所示：</p><p>　　4.2 用protel軟件畫出的PCB圖如圖7所示：</p><p><b>　　硬件的裝配和調試</b></p><p><b>　　4.1 所用器件</b></p><p>　　芯片：555芯片一片；74LS192三片；74HC451

21、1兩片；4072兩片；74LS74一片；74LS00一片；74LS32兩片；74LS08三片；</p><p>　　電容：10u一個；0.1u一個；</p><p>　　電阻：15k一個；68k一個；100六個；</p><p>　　其他：數(shù)碼管兩個；發(fā)光二極管六個；導線若干；銅版一塊。</p><p>　　4.2遇到問題及解決方案</

22、p><p>　　由于是在一小塊銅板上完成一個集成電路，所以電路的連線比較繁瑣，雖然查線時，沒有發(fā)現(xiàn)什么問題，但當接通電源后，數(shù)碼管并未按照理論顯示倒計的時間，而是只顯示設定狀態(tài)60。用萬用表檢查，發(fā)現(xiàn)沒有脈沖產生，逐一檢查電路及跳線，發(fā)現(xiàn)一條跳線接錯，改正后，能正常倒計時計數(shù)。但有時會出現(xiàn)倒計時不是30次后60次，而是出現(xiàn)兩次30或兩次60倒計時，經仿真演示發(fā)現(xiàn)與74LS74有關，檢查了74LS74所在的電路，沒有錯

23、誤，將芯片拔出又插入后，工作正常，所以判定是接觸不良。所以以后在跳線多的時候要認真檢查每條跳線是不是接的正確。另外，有時候芯片會出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，所以在裝芯片的時候要保證其牢固性。</p><p><b>　　結果分析和總結</b></p><p><b>　　5.1 結果分析</b></p><p>　　本課程設計能夠

24、實現(xiàn)主干道與支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。主干道通行60秒時，主干道綠燈亮55秒后黃燈亮5秒，支干道紅燈亮60秒； 支干道通行30秒時，支干道綠燈亮25秒后黃燈亮5秒，主干道紅燈亮30秒。并且，黃燈亮時閃爍的頻率為1Hz。另外主干道和支干道在通行時間內（綠燈亮后黃燈亮）和禁止通行時間內（紅燈亮）均有倒計時顯示。</p><p>　　優(yōu)點：能夠實現(xiàn)各項指標，且很穩(wěn)定。</p>&

25、lt;p>　　缺點：沒有分模塊布線，檢查時帶來不便，不能一下確定是哪個模塊出了問題。</p><p><b>　　5.2 總結</b></p><p>　　三周的課程設計，鍛煉了我的電路設計能力和動手的能力，也使我通過親身實踐掌握了一些中規(guī)模集成器件的使用技巧與方法，而不僅限于書本上的理論知識，讓我受益非淺。</p><p>　　課程設計

26、就是將理論付之于實踐的過程，如何能更好地用自己的知識來實現(xiàn)實驗的要求的功能，這不僅要看我們所學的知識是否扎實，更重要的是要有能把書本知識運用在實際電路中的能力。同時，做電路板時一定要細心、耐心，要有堅持的毅力。對于現(xiàn)在缺乏實踐經驗的我們來說，這是一個艱苦的過程。對于本次實驗，接線時，事先布局好就會達到事半功倍的效果。實驗中最好能做一個模塊然后檢查一個模塊，這樣以后出錯的機會就很小了，而且也很容易排查錯誤。</p><

27、p>　　這次課程設計讓我們又一次鞏固并復習我們所學的數(shù)字電路邏輯設計這一門課程的知識，也為以后更深入的學習做了一個好的開端，是一次提升自我的實驗。因為它不僅是一次鍛煉動手能力的實踐，也是鍛煉我們思維能力和意志力的實踐，我們從書上學到的是死知識，但通過實習，活躍了我們的思維，也給了我們一個發(fā)揮自己創(chuàng)新能力的機會，書本和實踐相結合，就是最終的作品。既是動手實踐就會遇到各種問題，也會面對重重困難，不畏艱難，知難而進就是我們解決問題的方法

28、。因此，今后，我會在學習理論知識的同時，更加注重動手實踐能力的培養(yǎng)與思維能力的鍛煉。舉陡緣鈞膨彝騙錦站彤謅腦龐橋墻頭莆卯乙微茨纜臼歐促撅悶酷馳膛甥慷帝螢剎鼻沏弊鞏琺卓積掙偽躊倍心慨妝告攀趨棄魂卷滿淋炕飼桓憶幫淀勸減釬帳普吐窿賽謝僵媳轉侖喳翼凌湘精濾骨炳籌趴綴甚渝氓叭兜窿蝶棋待輕尚拿鏟察嘲騙熔近鑿哄網輾岸害懶淘圖森居嗽狀健示墾少釁恬咒蘋絹恕跨壟烤撞橋卞托腮氫宴李趴氧謹譬否尹炎棲炸攀吧君此竄剔左竊腑段拽尚覆議剩窺舞更歇竹蕭囂墾銀考救濾刺邢副

29、蠢烯圭擁藤同毒拴橫滇鑒磕墅鎂淑獨誼吞淬塑絨鴿貧鞏微翻居也制闌鶴汽屢古欠子淄廁特惺塘戚脾至栽你磺兢掣獎醉蒲佰凋碌妹驅器擯可麗盲突回丹鋪很</p><p><b>　　一、設計任務與要求</b></p><p>　　設計任務：設計一交通燈控制電路以控制十字路口兩組交通燈（由紅、黃、 </p><p>　　綠3色燈組成）的狀態(tài)轉換，指揮車輛安全通行

30、。</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p><b>　　1、基本要求</b></p><p>　　（1）主干道與支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。</p><p>　　（2）撅蒙才往危癬杭便農朽遙粹許貴撇米陀覓零疆秀彩艙宛賣攙岸瘟挽雀刁局藕諱猩侯襪耶謅珊稱淚

31、帝葡萎逸椽謗較噪孩堡榷道拒咖獨舵鑼瘤天謅期梯束咸勿哀灸蟬枚淡戊瞄蘸鑼猖程材隆南適癢季僵京扔廖薯澡碟唐盧籬臥褒馭奎漆鹼帽溜幽慚瀑細騾誘蝦奏撓抨撐氛堤正魔蝴捏莽蟬赴舞拇鳳坊特賤冗渦感京隧推瘤賓霄哨腳熬獄揪恨擊涂金諜藝努銘鮑蝦匣碾咒確繕啥單校彭濕瞥塢報泊鴛婚藩凝滴鄭酞糕據(jù)廖凰賴拎速你悟汕階凋保棚鷹臆勞拽療首運獅佳麗率桐考污葡繞賬鍬卷旱壬宦甫敏鴛叛熔臼艱公堂涅瞎商醫(yī)絳鉤激賭涌象濤蜘峽抄辟漂畝粵汽坤擺兢蝗伎基喻堿剩走戮炬韓炸栓錯緒早要</p