數(shù)電課程設(shè)計(jì)(交通燈)

1、<p><b>　　目錄：</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)要求3</b></p><p><b>　　二、使用元件3</b></p><p>　　三、總體方案的設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.分析系統(tǒng)的邏輯功4</p>&l

2、t;p>　　2.分析系統(tǒng)的狀態(tài)變化5</p><p>　　四、單元電路的設(shè)計(jì)6</p><p><b>　　1.時(shí)鐘電路6</b></p><p><b>　　2.主控電路7</b></p><p>　　3.紅綠燈（發(fā)光二極管）顯示電路8</p><p&

3、gt;　　4.計(jì)時(shí)部分電路9</p><p>　　五、心得體會(huì)10</p><p><b>　　1.知識(shí)10</b></p><p><b>　　2.耐心10</b></p><p><b>　　3.延伸11</b></p><p>

4、<b>　　六、總圖11</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　在十字路口的兩個(gè)方向上各設(shè)一組紅黃綠燈，分別為主干道紅黃綠燈和支干道紅黃綠燈，指示順序?yàn)椋?lt;/p><p>　　主干道綠燈，支干道紅燈，持續(xù)亮30秒。</p><p>　　主干道黃燈，支干道紅燈，

5、持續(xù)亮5秒。</p><p>　　主干道紅燈，支干道綠燈，持續(xù)兩20秒。</p><p>　　主干道紅燈，支干道黃燈，持續(xù)亮5秒。</p><p>　　設(shè)置一組數(shù)碼管，以計(jì)時(shí)的方式顯示允許通行或禁止通行時(shí)間。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)混亂，按下系統(tǒng)總清開(kāi)關(guān)進(jìn)行復(fù)位。</p><p>　　當(dāng)任何一個(gè)方向出現(xiàn)特殊情況，按

6、下手動(dòng)開(kāi)關(guān)，可設(shè)置任意一個(gè)方向通行。</p><p><b>　　使用元件</b></p><p><b>　　總體方案的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　分析系統(tǒng)的邏輯功</b></p><p>　　交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。它主要由控制器、定時(shí)器和時(shí)鐘發(fā)生器

7、等部分組成。時(shí)鐘發(fā)生器是該系統(tǒng)中定時(shí)器和控制器的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)源，控制器是系統(tǒng)的主要部分，由它控制定時(shí)器，數(shù)碼管和二極管的工作。 </p><p><b>　　分析系統(tǒng)的狀態(tài)變化</b></p><p><b>　　列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：</b></p><p>　　主干道綠燈亮，支干道紅燈亮。表示主干道上的車輛允許通行，

8、 支干道禁止通行。</p><p>　　主干道黃燈亮，支干道紅燈亮。表示主干道上未過(guò)停車線的車輛停止通行，已過(guò)停車線的車輛繼續(xù)通行，支干道禁止通行。</p><p>　　主干道紅燈亮，支干道綠燈亮。表示主干道禁止通行，支干道上的車輛允許通行。</p><p>　　主干道紅燈亮，支干道黃燈亮。表示主干道禁止通行，支干道上未過(guò)停車線的車輛停止通行，已過(guò)停車線的車輛繼續(xù)

9、通行。</p><p>　　交通燈以上4種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由控制器器進(jìn)行控制的。設(shè)控制器的四種狀態(tài)編碼為00、01、11、10，并分別用S0、S1、S3、S2表示，則控制器的工作狀態(tài)及功能如下表所示：</p><p><b>　　單元電路的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　時(shí)鐘電路</b></p>&

10、lt;p>　　將555定時(shí)器連接成多謝振蕩器電路，如圖4-1，控制振蕩周期為1Hz。</p><p>　　由于元件限制，統(tǒng)一使用47uF的電解電容和0.01uF的無(wú)極性電容。電阻分別使用15KΩ和2KΩ的電阻。</p><p><b>　　主控電路</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)要求中要實(shí)現(xiàn)四種狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，首先要把這四種狀態(tài)以數(shù)字

11、的形態(tài)表示出來(lái)?？梢詢晌欢M(jìn)制數(shù)表示所需狀態(tài)（00—Gr, 01—Yr, 11—Rg, 10—Ry）,循環(huán)狀態(tài)：（00—01—11—10—00）</p><p>　　數(shù)字電路課程中介紹的計(jì)數(shù)器就是通過(guò)有限幾個(gè)不同狀態(tài)之間的循環(huán)實(shí)現(xiàn)不同模值計(jì)數(shù)，由此設(shè)計(jì)一模值為4的計(jì)數(shù)器，其輸出（代表不同狀態(tài)）既可以循環(huán)轉(zhuǎn)換，而且能夠控制其他部分電路。在課程設(shè)計(jì)中利用74LS74（雙上升沿D觸發(fā)器）設(shè)計(jì)模4計(jì)數(shù)器作為主控部分

12、電路。（如圖4-2）</p><p>　　紅綠燈（發(fā)光二極管）顯示電路</p><p>　　紅綠燈顯示是表示電路所處狀態(tài)，受到主控電路控制，即主控電路的輸出（A和B）決定了主干道和支干道的紅綠燈的亮滅情況。</p><p>　　如亮用1表示，滅用0表示，則有，</p><p>　　紅綠燈顯示電路接線如下:</p><p&g

13、t;<b>　　計(jì)時(shí)部分電路</b></p><p>　　計(jì)時(shí)器狀態(tài)產(chǎn)生模塊：</p><p>　　設(shè)計(jì)要求對(duì)不同的狀態(tài)維持的時(shí)間不同，而且要以十進(jìn)制顯示出來(lái)。采用兩個(gè)74LS90完成計(jì)時(shí)器狀態(tài)產(chǎn)生模塊設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)思路：</b></p><p>　　將兩個(gè)74LS90接成

14、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，對(duì)時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。如圖4-4。</p><p><b>　　心得體會(huì) </b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)題目難，時(shí)間緊，工作量很大，對(duì)我們是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，但是幾天下來(lái)，收獲頗豐。</p><p><b>　　知識(shí)</b></p><p>　　知識(shí)儲(chǔ)備是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

15、，這次課程設(shè)計(jì)讓我從新鞏固了數(shù)字電子技術(shù)中的相關(guān)知識(shí)，而且，對(duì)于課本中簡(jiǎn)單提到的細(xì)節(jié)都加以思考。比如二極管的等效電容效應(yīng)，比如電子元件的微小的延遲，比如TTL器件對(duì)電壓大小的敏感程度等。</p><p><b>　　耐心</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我而言最需要的就是耐心。在漫長(zhǎng)的設(shè)計(jì)和動(dòng)手制作的階段，就要手腦并用，集中精力。在最后的檢測(cè)階段，更是要靜下