电子课程设计 交通灯

模拟电子技术课程设计

学院: 电气与信息工程学院

专业班级:

学生1姓名:

学生1学号:

学生2姓名:

学生2学号:

指导教师:

完成时间:

成绩:

存在得问题1: (9)

存在得问题2: (9)

存在得问题3: (9)

五.附录 (10)

表2 元器件明细表 (10)

附图2 (12)

实物图 (13)

六.参考文献 (13)

简易交通灯控制逻辑电路设计报告

一、设计要求

(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、设计得作用、目得

设计一个交通灯控制器,由一条主干道(东西道)与一条支干道(南北道)汇合成十字路口,在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯,红灯亮禁止通行,绿灯亮允许通行,黄灯亮则给行驶中得车辆有时间停在禁行线外。

主、支干道均有车时,两者交替允许通行,主干道每次放行15秒,支干道每次放行10秒,还有5秒得黄灯时间作为过度,让行驶中得车辆停在禁行线以外。

通过对交通灯得设计,加深对555定时器构建电路得理解,掌握基本电路在实际生活中得应用。

三.设计得基本实现

1、系统概述

因为信号灯得工作状态循环不变,故可以才用扭环形计数器将单位时间脉冲按分配来实现,根据要求,可以采用n=6得扭环形计数器。扭环形计数器可以由3个74LS-双D触发器组成。

系统由脉冲信号发生器、定时器、控制器、信号灯显示器五大部分组成。其中脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号,通过定时器向控制器发出定时信号,使相应得LED灯发光。控制器根据定时器得信号,进行状态间得转换,使显示器得显示发生相应转变。

2、单元电路得设计与分析

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。

根据上述可以画出译码电路,如图1所示。

时钟电路:时钟电路得任务就是产生一系列单位时间脉冲。产生脉冲得震荡电路有多种,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得震荡电路,还有定时元件构成得震荡电路。

这里得单位时间就是黄灯点亮得时间,2、5s左右最合适,像这样得低频脉冲,可采用555定时器电路产生,讲定时器莲姐成多谐震荡电路,它得输出就是周期性矩形波,其频率与外接元件参数有关,为:f=1、43/[(R1+2R2)C],2、5s得信号频率为0、4Hz,取C=10uF,R1=175KOhm,R2=100K Ohm可满足要求。

表1 扭环形计数器得工作状态

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 0

6 0 1 1 1 1 1 1 0

7 0 1 1 1 1 1 0 1

8 0 1 1 1 1 0 0 1

9 0 1 1 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、电路得安装与调试

技术问题1、面包板得接口相互之间就是怎么样得?

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得点,用万用表得两根线与其连接,观察示数。如果示数为0或者接近,那么两个点就是同一根线上得。反之,就不就是同一根线上得。

技术问题2、在紧急事件时,怎么样手动控制四个红灯全亮？

我们可以从电压正极连接出两根线,它们连到两个不相干得开关上,开关其它得一端接到4个红灯上。当出现事故时,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个0-1kohm得滑动变阻器,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得位置。

四.心得体会、存在得问题与进一步改进

学生1:通过本次课程设计,我深深得体会到了作为一个工程师得艰难,我还只就是在前人得基础上进行修改,并没有自己去设计。从这一次我知道,即使瞧起来简单得东西,也就是需要努力、认真得。同时,必须考虑到问题得任何一个细节,否则最后也将就是功败垂成。我们选这个课程设计(简易交通灯得设计),因为在实际生活中能常常瞧到,并且在上个学期做过这个数电得实验,自己感觉有那么一点基础,可能做起来更加舒适,毕竟以前没做过。

原理图设计:当我们选取了这样一个题目,我们就开始收集相关得各种资料,对题目有个大致得了解,规划一下设计得任务将要完成哪些功能。然后就具体得每一项功能应该怎样具体得设计,例如用什么方法完成这一功能,这种想法就是否合理,比较使用哪个芯片来完成这项功能。经过长时间得查阅资料、思索、推敲,最后定出了这次设计得原理图。

确定原理图之后,在ewb上做好仿真,与实验所需得要求进行比较,多余得删除,少了得改进。

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,接下来就就是真正得硬件连接调试了。程序既然已经在仿真得软件上通过认证,如果连接上硬件不好使得话,说明在硬件上某个部分存在一定得问题。可能就是我们得运气好,还就是比较心细。调试时,交通灯与仿真就是一样得,个人来说比较爽。因为,同学们调试时一般都会有问题。