电子专业课程设计交通灯.doc

模仿电子技术课程设计

学 院： 电气与信息工程学院
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目录
一.设计规定 3
二.设计作用、目 3
三．设计基本实现 3
1.系统概述 3
2.单元电路设计与分析 4
3.电路安装与调试 6
四．心得体会、存在问题和进一步改进 7
存在问题1： 9
存在问题2： 9
存在问题3： 9
五．附录 10
表2 元器件明细表 10
附图2 12
实物图 13
六．参照文献 13

简易交通灯控制逻辑电路设计报告
一.设计规定
(1)东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮,时间15s。
(2)东西方向与南北方向黄灯亮,时间5s。
(3) 南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮,时间l0s。
(4) 如果发生紧急事件,可以手动控制四个方向红灯全亮。
二.设计作用、目
设计一种交通灯控制器，由一条主干道（东西道）和一条支干道（南北道）汇 合成十字路口，在每个入口处设立红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮容许通行，黄灯亮则给行驶中车辆有时间停在禁行线外。  
主、支干道均有车时，两者交替容许通行，主干道每次放行15秒，支干道每次放行10秒，尚有5秒黄灯时间作为过度，让行驶中车辆停在禁行线以外。
通过对交通灯设计，加深对555定期器构建电路理解，掌握基本电路在实际生活中应用。
三．设计基本实现
1.系统概述
由于信号灯工作状态循环不变，故可以才用扭环形计数器将单位时间脉冲按分派来实现，依照规定，可以采用n=6扭环形计数器。扭环形计数器可以由3个74LS-双D触发器构成。
系统由脉冲信号发生器、定期器、控制器、信号灯显示屏五大某些构成。其中脉冲信号发生器用于给各个构成某些提供脉冲信号，通过定期器向控制器发出定期信号，使相应LED灯发光。控制器依照定期器信号，进行状态间转换，使显示屏显示发生相应转变。

2.单元电路设计与分析

图1 扭环形计数器及其译码电路
译码电路：在状态表1可以得出a=Q5*/Q1，b=Q1，c=/Q5*/Q1,d=/Q5,
e=Q5*/Q1，f=Q5*Q1。
依照上述可以画出译码电路，如图1所示。
时钟电路：时钟电路任务是产生一系列单位时间脉冲。产生脉冲震荡电路有各种，有RC震荡电路，有CMOS器件，集成放大元件，晶体震荡元件等构成震荡电路，尚有定期元件构成震荡电路。
这里单位时间是黄灯点亮时间，2.5s左右最适当，像这样低频脉冲，可采用555定期器电路产生，讲定期器莲姐成多谐震荡电路，它输出是周期性矩形波，其频率与外接元件参数关于，为:f=1.43/[（R1+2R2）C]，2.5s信号频率为0.4Hz，取C=10uF，R1=175KOhm，R2=100K Ohm可满足规定。

表1 扭环形计数器工作状态

CP
/Q6
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
/Q1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
2
1
0
0
0
0
1
1
0
3
1
0
0
0
1
1
1
0
4
1
0
0
1
1
1
1
0
5
1
0
1
1
1
1
1
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6

0
1
1
1
1
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1
0
7
0
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1
0
0
0
1
10
0
1
1
0
0
0
0
1
11
0
1
0
0
0
0
0
1

图2 多谐震荡电路
3.电路安装与调试
技术问题1.面包板接口互相之间是怎么样?
通过万用表测量。把万用表打开，旋钮旋到欧姆 。从面包板接口接出两个需要测试点，用万用表两根线与其连接，观测示数。如果示数为0或者接近那么两个点是同一根线上。反之，就不是同一根线上。
技术问题2.在紧急事件时，怎么样手动控制四个红灯全亮？
咱们可以从电压正极连接出两根线，它们连到两个不相干开关上，开关其他一端接到4个红灯上。当浮现事故时，可以把开关打开，四个红灯亮。
技术问题3.当打开紧急开关时，由于4个红灯与电源直接连接，怎么解决电压问题？
可以在电源与开关之间串连一种0-1kohm滑动变阻器，作为保护电阻。并且在打开开关时，把滑动变阻器滑到最大电阻位置。

四．心得体会、存在问题和进一步改进
学生1：通过本次课程设计，我深深体会到了作为一种工程师艰难，我还只是在前人基本上进行修改，并没有自己去设计。从这一次我懂得，虽然看起来简朴东西，也是需要努力、认真。同步，必要考虑到问题任何一种细节，否则最后也将是功败垂成。咱们选这个课程设计（简易交通灯设计），由于在实际生活中能经常看到，并且在上个学期做过这个数电实验，自己感觉有那么一点基本，也许做起来更加舒服，毕竟此前没做过。
原理图设计：当咱们选用了这样一种题目，咱们就开始收集有关各种资料，对题目有个大体理解，规划一下设计任务将要完毕哪些功能。然后就详细每一项功能应当如何详细设计，例如用什么办法完毕这一功能，这种想法与否合理，比较使用哪个芯片来完毕这项功能。通过长时间查阅资料、思考、推敲，最后定出了这次设计原理图。
拟定原理图之后，在ewb上做好仿真，与实验所需规定进行比较，多余删除，少了改进。
然后买好面包板，在连接线路前，对面包板进行检查。没问题了之后，接下来就是真正硬件连接调试了。程序既然已经在仿真软件上通过认证，如果连接上硬件不好使话，阐明在硬件上某个某些存在一定问题。也许是咱们运气好，还是比较心细。调试时，交通灯和仿真是同样，个人来说比较爽。由于，同窗们调试时普通都会有问题。
最后了教师所规定那些都实现了，只是这个设计还能更加完善，自己感到遗憾。
通过这次课程设计，感觉自己平时学东西还是太少，没有更好完毕这次任务。但从中还是学习到了不少东西，使我受益匪浅。这次课程设计中犯下了不少错误，后来我会接受这些教训，同步把这些教训转换为经验应用到后来此类设计中。最后，衷心感谢在课程设计期间教师对咱们无私协助，还要感谢和我同组合伙者，以及所有协助过我同窗。

学生2：通过这次课程设计，我发现了自己诸多局限性，找出了在模仿电路和数字电路知识上诸多漏洞，也看到了自己在动手实践方面还缺少经验，理论联系实际能力还急需提高。在课程设计过程中，光有理论知识是不够，还必要懂某些实践中知识。 
刚开始时候，咱们就分派好了各自任务，然后咱们积极查询有关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案可行性；最后咱们设计电路图，焊接电路板，检修线路，调试电路。
在课程设计中只有一种人懂得原理是远远不够，必要让两个人都懂得，否则一种人错误，就有也许导致整个工作失败，团结协作是咱们成功一项非常重要保证，而这次设计也正好锻炼咱们这一点，这也是非常宝贵。本次课程设计也巩固和加深了我对电子线路基本知识和理解，增强了依照课程需要选学参照资料，查阅手册、图表和文献资料自学能力。然后进一步研究，提出方案，对比后得出最后可行方案。同步我也初步学习到了关于课程设计基本办法、环节和撰写设计论文格式。 
为完毕这次课程设计，咱们两个人的确很辛苦，大某些课余时间都花在了这件事情上，但是很遗憾咱们没能完毕得十全十美。最后要谢谢教师给咱们指引以跟我一组同窗互相协助才干把这个课设做出来。

存在问题1：设计电路没有数码管某些，如果要测量每个灯发光时间，只能通过秒表估读。（见附图1）
存在问题2：在紧急事件时，把连接红灯两个开关打开，可以让红灯亮，但是其她灯还是在继续工作。（见附图2）
存在问题3：如果在其她灯上按上一种开关，当紧急事件时，咱们可以控制其她灯运营与关闭。（见附图1）
进一步改进1：修改设计电路，向其中设计一种数码管，让实验成果更加清晰。
进一步改进2：有无一种开关，开关原理是在这个开关可以同步控制几种开关打开与关闭。由于依照设计电路，开关数量有5个，在实际操作中不以便。（见附图1）
进一步改进3：看其她同窗做，控制紧急事件是采用JK触发器，咱们这个设计电路也可以采用吗。

五．附录
表2 元器件明细表

序号
名称
型号与规格
数量

1
面包板

2块
2
电源
5V
1个

3
万用表

1只

4
555计时器

1块

5
74LS74

3块

6
74LS08

1块

7
电阻
175千欧姆、100千欧姆

10微法、
0.01微法
2个

8
电容
2个

9
导线

若干

10
LED灯
红、黄、绿灯每样4个
12个

11
开关

若干

附图2

实物图1 实物图2

六．参照文献
[1]彭介华.电子技术课程设计指引[M].北京:高等教诲出版社
[2]孙梅生,李美莺,徐振英. 电子技术基本课程设计[M]. 北京:高等教诲出版社
[3]梁宗善.电子技术基本课程设计[M]. 武汉:华中理工大学出版社
[4]张玉璞,李庆常.电子技术课程设计[M]. 北京:北京理工大学出版社
[5]谢自美.电子线路设计·实验·测试(第二版)[M].武汉:华中科技大学出版社