电工课程设计 简易交通信号灯设计报告

一、摘要
1、课程设计目的
⑴培养数字电路的能力；
⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。

2、设计内容及要求
设计一个交通信号灯控制电路。

要求：
（1）主、支干道交替放行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒；
（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变；（3）分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯；
（4）选作部分：设计计时显示电路。

图1 支干道
主干道
二、方案设计与论证
由交通信号灯控制器课程设计的内容和要求，分析系统的逻辑功能，可以画出系统的原理框图如图2所示。

要实现设计要求中交通信号灯的自动控制，由框图可以看出此方案的控制电路主要由时钟信号发生器、主控制器、发光二极管电路等几部分组成。

时钟信号发生器产生时序信号输入到主控制器，主控制器产生80s一循环的控制信号控制发光二极管依次工作，从而实现设计要求。

主控电路是系统的主要部分，由它控制发光二极管电路和后来的计时显示电路。

图2 整机原理框图
电路总体工作过程分析：将电路联通后，即0s时，（a）线有信号，根据基本RS触发器工作原理知，主绿灯、支红灯亮，其他各灯灭。

第45s后，（b）线有信号，主绿灯灭，主黄灯亮，其他各灯状态不变。

第50s后，（c）线有信号，主黄灯灭，主红灯、支绿灯亮，其他各灯状态不变。

第75s后，（d）线有信号，支绿灯灭，支黄灯亮，其他各灯状态不变。

第80s（e）线有信号，状态回到与0s相同。

如此，80s 一个循环，从而实现交通灯的定周控制。

通过对交通灯控制器总体工作过程的分析，此方案能够实现交通灯四种状态的自动转换，因此，此方案是可行的。

三、单元电路设计与分析
1、主控制器
主控制器是由两片74LS290构成的八十进制计数器，其中一片作为十位另一片作为个位，高位片计到8时清零，低位片计到10时清零并进位。

如此，每80s循环依一次，对电路进行控制。

74LS290管脚图和功能表
2、时序发生器
（1）555定时器原理图
（2）时序脉冲产生原理图
时序电路是数字系统不可缺
少的一个重要组成部分，因为数字电路只有在时钟电路的驱动下才可正常工作。

因为交通灯控制系统的秒信号精度不高，故选用555定时器。

四、收获与体会
通过这次课程设计，我感觉到自己课本知识学的不是很扎实，并且平时我们都只是学习原理知识，但是没有进行实践。

许多知识学了就忘，很难将他们长期的保存在脑海中。

所以说，实践是检验真理的唯一标准。

一切事物，对与不对，都需要通过实践来证明。

同时，实践还是真正掌握知识、掌握技能的重要途径，一切的成就都来源于实践，空想是行不通的。

这次课程设计，刚开始时感觉无从下手，随着后来，查阅相关资料，找到思路后就变得容易了，所以说，万事开头难，只要坚持下去，就能去的最后的成功。

五、参考文献
《数字电路基础应用》机械工业出版社主编李向初
《电工电子技术实习与课程设计》中国电力出版社主编杨铮
副主编徐磊主审华荣茂
《电工学》哈尔滨工程大学出版社主编姚建红王金龙赵海龙
《电子线路设计指导》主编李银华副主编王新全江泳
《电子技术》编著李春茂
部分图片信息来自互联网
六、附件
试验所需材料单
LED电子管 74LS290两个不同阻值的电阻若干电容若干
所需规格的电容若干导线若干条非门芯片74LS04一个
共十五个与门一个与非门74LS32芯片十个非门芯片
二输入与门型号7408 时序脉冲型号 NE555
发光二极管的型号绿色 06+ DIP 100000
红色 06+ SMD 200000 黄色 06+ DIP 20000 555芯片一个51K、39K电阻各一个
10UF、0.01UF电容器各一个
非门芯片74LS04一个。