数电课设交通灯
交通信号灯数电课程设计
交通信号灯数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解数字电子技术的基本原理，特别是组合逻辑电路的设计与应用。
2. 使学生掌握交通信号灯工作原理，并能运用数字电路知识分析信号灯的控制逻辑。
3. 引导学生了解并掌握常用逻辑门电路的功能及其在交通信号灯控制系统中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单组合逻辑电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够利用实验器材搭建并测试交通信号灯控制电路。
3. 培养学生的问题分析能力，学会运用数电知识解决实际生活中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，提高学习积极性。
2. 培养学生的团队合作精神，学会在小组合作中共同解决问题。
3. 增强学生的社会责任感，认识到学习数电知识在实际生活中的应用，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，通过设计交通信号灯数字电路，使学生将所学知识应用于实际情境中。
学生特点：考虑到学生所在年级，已具备一定的数电基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但可能缺乏将理论知识应用于实际问题的经验。
教学要求：教师应充分调动学生的积极性，引导学生主动探究，注重培养学生的实践能力和创新能力，使学生在实践中掌握知识，提高技能。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，全面提升学生的综合素质。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数字逻辑基础知识回顾：逻辑门电路原理，真值表，逻辑表达式，组合逻辑电路设计方法。
教材章节：第二章“数字逻辑基础”2. 交通信号灯工作原理：信号灯的运行规则，时序控制，交通灯控制系统的作用和意义。
教材章节：第五章“时序逻辑电路及其应用”3. 交通信号灯控制电路设计：a. 设计要求与分析：明确交通信号灯控制系统的功能需求，进行电路设计分析。
b. 逻辑电路设计：运用逻辑门电路设计交通信号灯控制逻辑。
c. 电路仿真与测试：利用软件进行电路仿真，搭建实际电路进行测试。
交通灯数电课程设计
交通灯数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握数字电路基础知识，特别是组合逻辑电路的原理和应用。
2. 学生能够通过分析和设计，解释交通灯工作原理中涉及的数字电路。
3. 学生能够运用所学知识，识别并描述交通灯控制系统中使用的常见电子元件及其功能。
技能目标：1. 学生能够运用逻辑门和触发器设计简单的交通灯控制电路。
2. 学生通过实际操作，学会使用相关的测试设备，检测并调试交通灯数字电路。
3. 学生能够小组合作，通过讨论与探究，解决交通灯数字电路设计中的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术和数字电路的兴趣，增强对科学探究的积极态度。
2. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，提高社会责任感和工程伦理意识。
3. 学生在小组合作中学会相互尊重、沟通协作，培养团队精神和集体荣誉感。
本课程设计针对高中年级学生，在已有电子技术知识基础上，结合实际交通灯控制系统，旨在通过理论与实践相结合的方式，提高学生对数字电路知识的理解和应用能力。
课程注重培养学生的动手实践能力、问题解决能力和创新思维，同时引导学生形成正确的科学态度和价值观。
通过具体的学习成果的分解，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面进行组织：1. 数字电路基础：- 理解数字逻辑电路的基本概念，包括逻辑门、触发器、计数器等。
- 掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计方法。
- 学习交通灯控制系统中常用的数字电路元件及其功能。
2. 交通灯控制系统：- 分析交通灯工作原理，理解数字电路在交通灯控制系统中的应用。
- 学习交通灯控制电路的设计方法，包括电路图的绘制、元件的选择和连接。
- 探讨如何通过数字电路实现交通灯的定时、切换和异常处理功能。
3. 实践操作与探究：- 进行交通灯控制电路的搭建和调试，学会使用测试设备检测电路性能。
- 以小组为单位，进行项目实践，解决实际交通灯控制问题。
- 鼓励学生自主探究，提出创新性交通灯控制方案。
数电课程设计 交通灯设计
交通灯控制电路设计一、目的掌握、训练数字系统的综合设计方法；以及对各基本电路的功能运用和测试方法。
学习掌握各个基本电路之间级连和应当注意的事项；熟悉各基本电路的输入与输出应满足的条件。
正确阐述电路中各参数的意义。
学会在数字系统中正确使用数字集成电路。
学会查阅、读懂数字集成电路手册。
二、设计任务与要求设计一个十字交叉路口交通灯自动控制电路，其形式如右图，要求主干道和支干道两条交叉道路上的车辆交替行驶通过，每次通行时间可任意设定，现规定设为25秒。
在黄灯亮过5秒钟后，才能变换车辆通行道路方向及行人允许通过道路的方向。
在黄灯亮时，每秒钟闪亮一次，同时人行通道（斑马线）旁的报警喇叭也每秒钟响鸣一声。
三、设计原理与分析交通灯控制系统的原理框图如下图所示分析系统的逻辑功能及其框图，交通灯控制系统原理框图，主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲信号发生器是系统中定时器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。
图中的：T L：表示主干道或支干道绿灯亮时的时间为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。
在设定的时间内，T L = 1，设定的时间到，T L = 0。
T Y：表示黄灯亮的时间为5秒，在设定的时间内，T Y = 1，设定的时间到，T Y = 0。
S T：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出的状态转换信号。
由它控制定时器开始下一个工作状态的定时。
四、交通灯控制器的工作流程十字路口的交通灯控制器分为定时控制和计数控制。
定时控制就是定时器按要求设置，并发出的时间起始和终了信号来进行控制；计数控制既是在十字路口安装有摄像头及分析计数或红外探测计数设备；当这类计数设备，累计到在十字路口某条路上有一定的车辆数后，便立即发出状态转换信号控制控制器，使该条路上的交通灯改变成通行信号灯亮。
下面我们对定时控制十字路口的交通灯控制器进行分析。
数电课设-交通灯
课程名称：电子技术课程设计题目：交通灯设计姓名：学号：一、设计理念交通灯交通路口不可缺少的信息提示灯,它的运行和维护决定着个路口的交通安全。
因此，交通灯的设计在保证正确的前提上五花八门，设计思路也不尽相同，本文由于是电子技术课程设计，故而仅仅应用数字电子技术和模拟电子技术的知识来实现其功能。
二、任务与要求实验目的：考察对简单数字系统的设计和实验能力实验要求：设计一个东西南北十字路口交通信号灯的控制装置，具体控制措施如下：1、东西方向通行，南北方向禁止通行（东西方向为绿灯亮，南北方向为红灯亮）2、东西方向停车（东西方向停车线以外的车辆禁止通行，停车线以内的车辆通过），南北方向仍然禁止通行（东西方向的黄灯亮，南北方向的红灯亮）3、东西方向禁止通行，南北方向通行（东西方向的红灯亮，南北方向的绿灯亮）4、东西方向仍然禁止通行，南北方向停车（东西方向的红灯亮，南北方向的黄灯亮）。
之后又返回1的循环。
以上各个阶段的历时时间如下：1、历时1分钟2、历时10秒钟3、历时1分钟4、历时10秒钟三、总体方案设计与选定1、首先通过一个信号发生器来产生cp信号（这里可以采用555信号发生器，但是由于电路整体比较复杂在这里没有设计555信号发生器）2、然后通过两片74LS90芯片组成一个60分频器，同时设计一个10分频器这两个分频器实现60s和10s的计时作用，同时增加数字显示系统3、接着通过一片74LS90芯片组成一个4进制加法器，从而实现要求中4个阶段的切换4、同时设计一个门电路，实现60s和10s的切换5、最后设计门电路和输出级，从而实现从数字信号1、0到红绿灯的相互转换四、单元电路设计1、首先是一个信号发生器，由于仿真软件的仿真的时间问题所以我这里选择200hz的信号源2、用74LS90实现一个60进制计数显示器（两个芯片分别实现个位和十位显示）74LS90管脚图74LS08管脚图3、用74LS90设计一个10进制加法器实现10分频4.用74LS90设计4进制加法器实现4种状态的变化5、60s与10s的切换：通过4个与非门实现（AB）当输出为00时，切换到60分频当输出为01时，切换到10分频当输出为10时，切换到60分频当输入为11时，切换到10分频74LS00管脚图74LS04管脚图74LS20管脚图6.最后用门电路实现最后的红绿灯实现当输出为00时，一红一绿当输出为01时，一绿一黄当输出为10时，一绿一红当输出为11是，一黄一红五、电路图绘制这个就是综合各个部分的总电路图六、组装调试过程与结果在调试过程中由于60分频与10分频的切换过程当中存在一点错误，最终经过不断的调试才实现最终的功能最终仿真的结果与要求相符，1、东西方向通行，南北方向禁止通行（东西方向为绿灯亮，南北方向为红灯亮）2、东西方向停车（东西方向停车线以外的车辆禁止通行，停车线以内的车辆通过），南北方向仍然禁止通行（东西方向的黄灯亮，南北方向的红灯亮）3、东西方向禁止通行，南北方向通行（东西方向的红灯亮，南北方向的绿灯亮）4、东西方向仍然禁止通行，南北方向停车（东西方向的红灯亮，南北方向的黄灯亮）。
数字电路交通灯课程设计
数字电路交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握数字电路的基本原理，包括逻辑门、触发器等组成部分。
2. 使学生能够运用交通灯控制电路的原理，分析并设计简单的数字电路系统。
3. 帮助学生了解交通灯控制电路在实际生活中的应用，理解其工作原理和功能。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，设计并搭建简单的数字电路交通灯控制系统的能力。
2. 培养学生通过小组合作，进行问题分析、方案设计、实验操作和结果分析的综合技能。
3. 提高学生运用现代工具和设备进行电路设计和测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术领域的兴趣，培养其主动探索科学问题的精神。
2. 培养学生的团队合作意识，使其学会在团队中发挥个人优势，共同解决问题。
3. 培养学生具备安全意识，了解并遵循实验室安全操作规程，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，侧重于学生动手能力和实际操作能力的培养。
学生特点：初三学生具备一定的物理基础和电子技术知识，对实际操作有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养其创新精神和动手能力。
在此基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 逻辑门电路：介绍与门、或门、非门等基本逻辑门的工作原理和应用。
- 触发器：重点讲解RS触发器、D触发器等常用触发器的工作原理和使用方法。
- 交通灯控制电路原理：分析交通灯控制电路的基本组成、工作原理及其应用。
2. 实践操作：- 设计并搭建数字电路交通灯控制系统：学生分组进行电路设计，包括选择合适的逻辑门、触发器等组件，搭建交通灯控制电路。
- 电路测试与调试：学生进行电路测试，观察交通灯控制效果，针对问题进行调试。
3. 教学大纲：- 第一阶段：回顾已学过的逻辑门电路和触发器知识，为后续学习打下基础。
数字电子电路课程设计数字交通灯的设计
数字电子电路课程设计数字交通灯的设计数字电子电路课程设计是电子信息类专业本科生的必修课程之一，是培养学生掌握数字电子技术和电路设计的基础课程。
本文将重点介绍数字电子电路课程设计中的数字交通灯的设计，包括设计思路、实现方法以及相关技术难点。
一、设计思路数字交通灯是指用数字电路实现的交通信号灯，它模拟现实中的交通信号灯工作原理，可以对交通流量进行控制，从而达到维持交通秩序的作用。
数字交通灯的设计思路主要包括：状态图设计、状态转移表、电路设计等。
1. 状态图设计状态图是指在不同的条件下，相应的状态变化图示。
在数字交通灯设计中，状态图主要指交通信号灯的三种状态：红灯、黄灯、绿灯。
红灯代表禁止通行，黄灯代表准备要改变信号状态，绿灯代表允许通行。
因此，在状态图设计中，需要设计三种状态之间的转换关系，以及每种状态下灯的亮灭情况。
2. 状态转移表状态转移表是根据状态图所绘制的决策表，它表示其中每个状态的输入和输出。
在数字交通灯设计中，状态转移表主要包括状态、输入、输出三个方面。
状态包括三种：红灯、黄灯、绿灯；输入包括：时钟信号、手动开关和车辆检测信号；输出包括：红灯、黄灯、绿灯、喇叭等。
3. 电路设计电路设计是用于实现状态转移表的数字电路，它可以采用逻辑门电路或者是PLD电路来实现。
在电路设计中，需要考虑到电路的实现方法、实现难度和电路的稳定性。
二、实现方法数字交通灯的实现方法可以通过逻辑门电路或者是PLD电路来实现。
其中，逻辑门电路是一个基于逻辑开关的基本电路，它包括且非门、与门、或门等数字逻辑电路。
PLD电路是一种可编程逻辑器件，包括可编程门阵列（PGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、可编程读只存储器（PROM）等。
1. 逻辑门电路实现逻辑门电路实现数字交通灯主要包括D触发器、补码加法器、逻辑门等模块。
其中，D触发器用于实现状态转移表的状态存储，补码加法器用于实现时钟控制计数器，逻辑门用于实现输入和输出控制。
数电课程设计(交通灯)
引言交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的管理则显得越来越重要。
对于复杂的城市交通系统，为了确保安全，保证正常的交通秩序，十字路口的信号控制必需按照一定的规律变化，以便于车辆行人能顺利地通过十字路口。
考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，拟采用MCS - 51系列的单片机来实现十字路口交通信号灯的控制。
正常情况下，十字路口的红绿灯应交替变换，考虑紧急情况下，如有救护车或警车到来时，应优先让其通过。
在本文中，用发光二极管来模拟信号灯，救护车的优先通过请求信号由外部中断技术来模拟。
要求使用 8051定时器/ 计数器0，假设南北的通车时间为30 s ，东西的通车时间为20 s，外部中断的延时为15s ，要求对通行时间进行倒计时，从P0 口输出，在LED上显示并进行递减。
以此来实现十字路口交通灯的指示功能。
交通灯在安全行车过程中起着十分重要的作用, 现在交通灯一般设在十字路口, 在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯, 加上一个倒计时的显示计时器来控制行车, 对于一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用, 但根据实际行车过程中出现的情况, 主要有如下几个缺点: 1两车道让车轮流放行时间相同且固定, 在十字路口, 经常一个车道为主干道,车辆较多, 放行时间应该长些;另一车道为副干道, 车辆较少,放行时间短些。
2 没有考虑紧急车通过时, 两车道应采取的措施, 譬如, 有消防车通过执行紧急任务时, 两车道的车都应停止, 让紧急车通过。
根据行车过程中出现的实际情况, 如何全面有效地利用交通灯指示交通情况, 本人尝试用单片机来控制交通灯, 在软、硬件方面采取一些改进措施, 使交通灯在控制中灵活而有效。
传统的交通灯控制系统, 采用的基本上是3种控制方式。
手按: 交警在岗亭值守,人为进行红绿灯改变; 黄闪: 夜间无人值守时, 用每秒1次的黄灯闪亮,提醒司机安全驾驶; 程控: 以60s 作为一个时间单位。
数电交通灯课程设计
数电交通灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，特别是组合逻辑电路的设计原理；2. 使学生了解交通灯系统的基本工作原理和功能要求；3. 帮助学生理解并运用数字逻辑设计简单的交通灯控制系统。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行数字电路设计和分析的能力；2. 提高学生解决实际问题的能力，特别是在数字电路领域的应用；3. 培养学生团队合作精神和沟通能力，通过小组合作完成课程设计。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路和交通工程领域的兴趣，提高学生的专业认同感；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 增强学生的环保意识和社会责任感，关注交通系统对环境和社会的影响。
课程性质：本课程设计旨在让学生将所学的数字电路知识应用于实际交通灯控制系统的设计，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生为高中年级，已具备一定的数字电路基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，充分调动学生的积极性和创造性。
通过课程设计，使学生能够将所学知识运用到实际中，提高解决实际问题的能力。
同时，注重培养学生的团队协作和沟通能力，提升学生的综合素质。
在教学过程中，关注学生的情感态度和价值观的培养，使学生在掌握知识的同时，形成正确的价值观。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：组合逻辑电路原理、逻辑门电路、触发器；2. 交通灯系统原理：交通灯工作流程、时序控制要求、信号灯逻辑关系；3. 数字电路设计方法：真值表、逻辑表达式、逻辑图；4. 交通灯控制系统设计：系统需求分析、电路设计、仿真验证；5. 教学案例解析：分析实际交通灯控制系统案例，提炼设计方法和技巧；6. 实践操作：分组进行交通灯控制系统的电路搭建和调试；7. 课程总结与展示：各小组展示设计成果，分享设计经验和心得。
教学内容安排与进度：第一课时：回顾数字电路基础知识，介绍交通灯系统原理；第二课时：学习数字电路设计方法，分析交通灯控制系统需求；第三课时：分组进行电路设计，教师巡回指导；第四课时：实践操作，各小组进行电路搭建和调试；第五课时：课程总结与展示，学生分享交流。
数电课程设计交通信号灯
数电课程设计交通信号灯一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路基础知识，特别是组合逻辑电路的设计原理；2. 使学生了解交通信号灯的工作原理，并将其与数字电路设计相结合；3. 帮助学生理解交通信号灯时序控制的基本逻辑，并运用所学知识设计简单的时序电路。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力；2. 提高学生动手实践能力，学会使用数字电路设计软件进行电路设计和仿真；3. 培养学生团队合作精神，学会在团队中有效沟通和协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 增强学生的交通安全意识，让他们明白科技在生活中的重要作用；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到知识为社会进步和人类福祉所做的贡献。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为高中年级学生，具备一定的数字电路基础知识，对实际操作有浓厚兴趣。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生主动参与课堂，提高课堂互动性，确保学生在实践中掌握知识。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的实现，为学生后续学习奠定坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 数字电路基础知识回顾：重点复习组合逻辑电路的设计原理，包括逻辑门、逻辑函数及其简化方法等。
教材章节：第一章 数字逻辑基础2. 交通信号灯工作原理介绍：分析交通信号灯的红、黄、绿三灯的控制逻辑，讲解时序控制的基本概念。
教材章节：第二章 时序逻辑电路3. 数字电路设计软件应用：教授学生使用数字电路设计软件（如Multisim、Proteus等）进行电路设计和仿真。
教材章节：第三章 数字电路设计软件及其应用4. 实践操作：指导学生运用所学知识，设计并实现一个简单的交通信号灯控制电路。
教材章节：第四章 实践操作教学进度安排：1. 第一周：回顾数字电路基础知识，介绍交通信号灯工作原理；2. 第二周：讲解数字电路设计软件的使用方法，进行电路设计；3. 第三周：分组进行实践操作，设计并实现交通信号灯控制电路；4. 第四周：验收成果，总结评价。
数电课程设计 交通控制灯
交通灯设计一.设计要求：1.设计一个交通信号灯控制器，由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。
用红、绿、黄发光二极管作信号灯。
2.主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。
绿灯转换为红灯时，中间夹杂一秒的黄灯，主支干道都是如此。
3.主干道和支干道通行七秒，禁止八秒，黄灯等待一秒。
二．设计思路161的输出信号分别给二极管控制红、黄、绿灯和倒计时数码管显示。
设计分析如下：1)555电路的实现：由555电路产生CP脉冲。
期间R1=100K 。
R2=4.7K模块图如下所示(2) 161实现状态产生序列：计数器是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，因此连接一个模16的计数器，先用数码管检测模16的状态是否正确，并且显示进位，检查完后再接其后的控制部分。
（3）数字显示的实现通过7448与数码管的连接实现数字显示，原理图如下：E D 接地 C H（4）计时部分设计设计要求对不同的状态维持的时间不同，而且要以十进制倒计时显示出来。
根据已给的实验器材一片161就可以实现。
设计思路：一：显示器部分的计时要求7-0，7-0，循环显示，根据七段显示译码器和数码管工作原理可知四位161输出信号的低三位取反作为译码器的低三位输入再将译码器最高位端置低再连接数码管即可实现其显示。
二：信号灯方面的控制主要根据161产生的十六个状态合理分配各个灯的有效状态，运用逻辑器件与非门，反相器等实现信号灯的正常闪烁。
（5）信号灯状态表如下：由真值表可求的控制电路的函数表达式：信号灯电路图如下：三.电路的组装与调试1.分别组装各个功能模块，并在组装完后初步检测电路(a)先在面包板上整体布局，再连接好电源线和地线。
组装秒脉冲发生器，完成后加电源测试，测试时可用发光二极管加在输出端，如二极管规则的闪动则电路正长，也可用示波器测试。
数电课程设计(交通灯)
目录：一、设计要求 (2)二、使用元件 (2)三、总体方案的设计 (3)1.分析系统的逻辑功 (3)2.分析系统的状态变化 (4)四、单元电路的设计 (5)1.时钟电路 (5)2.主控电路 (6)3.红绿灯（发光二极管）显示电路 (7)4.计时部分电路 (8)五、心得体会 (9)1.知识 (9)2.耐心 (9)3.延伸 (10)六、总图 (10)一、设计要求1)在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，分别为主干道红黄绿灯和支干道红黄绿灯，指示顺序为：1.主干道绿灯，支干道红灯，持续亮30秒。
2.主干道黄灯，支干道红灯，持续亮5秒。
3.主干道红灯，支干道绿灯，持续两20秒。
4.主干道红灯，支干道黄灯，持续亮5秒。
2)设置一组数码管，以计时的方式显示允许通行或禁止通行时间。
3)当系统混乱，按下系统总清开关进行复位。
4)当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，可设置任意一个方向通行。
二、使用元件器件型号数量器件型号数量74LS161 2 LED灯 6 74SL90 2 电阻2K 10 74LS08 3 电阻15K 174LS04 2 电阻200欧姆 1 74LS11 3 电解电容4.7uF 1 CD4511 2 瓷片电容0.01uF 1 74LS74 1 共阴数码管 2 555 1 5V稳压电源 1三、总体方案的设计1.分析系统的逻辑功交通灯控制系统的原理框图如图所示。
它主要由控制器、定时器和时钟发生器等部分组成。
时钟发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。
图3-12.分析系统的状态变化列出状态转换表：（1）主干道绿灯亮，支干道红灯亮。
表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。
（2）主干道黄灯亮，支干道红灯亮。
表示主干道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，支干道禁止通行。
（3）主干道红灯亮，支干道绿灯亮。
表示主干道禁止通行，支干道上的车辆允许通行。
数电交通灯控制电路
课程设计报告课程名称：数字电子技术设计题目：交通灯控制电路设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：课程设计（大作业）任务书目录一、设计目的 (6)二、设计思路 (6)三、设计过程 (6)3.1、方案论证 (6)3.2、单元电路的设计 (9)3.2.1秒脉冲发生器 (9)3.2.2定时器 (11)3.2.3控制器 (12)3.2.4译码电路 (14)3.2.5显示部分 (16)四、系统调试与结果 (17)五、主要元件 (18)六、结论 (18)七、设计心得体会 (18)八、附录 (19)九、参考文献 (19)交通灯控制电路一、设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。
（2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
（3）了解面包板结构及其接线方法。
（4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。
（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。
（6）熟悉数字交通灯控制电路的设计与制作。
二、设计思路（1）设计秒脉冲发生器（2）设计交通灯定时电路（3）设计交通灯控制电路（4）设计交通灯译码电路（5）设计交通灯显示时间电路三、设计过程3.1、方案论证方案：用数电电子技术来实现交通灯控制交通灯控制系统的原理框图如图1-1所示。
它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。
秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。
图中：TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。
定时时间到，TL=1，否则，TL=0。
TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。
定时时间到，TY=1，否则，TY=0。
ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。
由它控制定时器开始下个工作状态的定时。
图1-1 系统的原理框图交通灯控制器的ASM 如图1-3所示（1）甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。
数电课程设计交通灯设计
数电课程设计交通灯设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字电路基础知识，掌握交通灯控制系统中的逻辑门、触发器等组件的工作原理；2. 学习并运用组合逻辑设计方法，设计出符合实际需求的交通灯控制电路；3. 了解交通灯系统的基本功能要求，掌握时序逻辑在交通灯控制系统中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并搭建简单的交通灯控制电路；2. 培养动手实践能力，通过实际操作，调试并优化交通灯控制电路；3. 学会使用相关软件（如Multisim等）进行电路仿真，验证设计方案的正确性。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力，培养集体荣誉感；2. 增强学生对电子技术的兴趣，激发创新意识，培养勇于探索的精神；3. 通过实际操作，培养学生严谨、细致的工作态度，提高安全意识。
本课程旨在帮助学生掌握数字电路基础知识，运用所学设计并实现交通灯控制电路。
课程注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力和创新精神。
针对学生的年龄特点和知识水平，课程目标设定具体、可衡量，以便教师进行有效的教学设计和评估。
1. 数字电路基础知识回顾：逻辑门、触发器、计数器等基本组件的工作原理与应用；2. 交通灯控制系统的功能需求分析：学习交通灯系统的基本工作原理，明确设计目标和功能要求；3. 组合逻辑设计：运用逻辑门设计交通灯控制电路，实现红、黄、绿灯的切换控制；4. 时序逻辑设计：学习时序逻辑在交通灯控制系统中的应用，设计定时切换电路；5. 交通灯控制电路的搭建与仿真：动手实践，搭建交通灯控制电路，运用Multisim等软件进行仿真测试；6. 教学内容的安排和进度：a. 数字电路基础知识回顾（1课时）b. 交通灯控制系统的功能需求分析（1课时）c. 组合逻辑设计（2课时）d. 时序逻辑设计（2课时）e. 交通灯控制电路的搭建与仿真（2课时）7. 教材章节：本教学内容主要参考教材中关于数字电路设计、组合逻辑与时序逻辑设计的相关章节。
数字电子技术课程设计—交通信号灯
数字电子技术课程设计—交通信号灯1、课程设计目的⑴培养学生的数字电路的设计能力。
⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。
2、课程设计内容和要求⑴设计一个交通信号灯的控制电路，要求：①主干道和支干道交替放行，主干道车流量大，每次放行30S，支车道流量小，每次放行20S。
②每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5S，此时原红灯不变。
③用十进制数字显示放行及等待时间。
⑵用SSI和MSI器件组成交通信号灯控制电路，并在DICE-3实验箱上进行组装和调试。
⑶画出各单元电路图，整机逻辑框图和逻辑电路，写出设计实验总结报告。
3、交通信号灯的基本原理十字路口的红绿灯灯指挥着行人和各种车辆的安全通行，示意图如下，有一个主干道和一个支干道，每边都设置了红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮可以通行，在绿灯变红灯时先要求黄灯亮几秒钟，各方向车辆都停止通行。
要实现上述交通信号灯的自动控制，电路中应有主控制器、计数器、时钟信号发生器、计时器、8421BCD译码器和数码显示器、信号灯译码驱动器几部分电路组成，整机电路原理框图如实训图2⑴时钟信号发生器（秒信号发生器）数字系统是靠时钟信号来工作的，是主控制器和计时器的工作信号，获得脉冲的方法有两种，一是用多谐振荡器直接产生，另外是利用整形电路将其它周期性波形转换成矩形脉冲，多谐振荡器的电路有多种形式，RC环形多谐振荡器，555定时器构成的多谐振荡器，CMOS多谐振荡器，秒信号发生器等。
在此我们提供了555定时器构成的多谐振荡器的参考电路。
要获得周期为1秒的矩形波，运用公式T=0.7（R1+2R2）C1合理电阻和电容的值取C1=0.01μF，则R1+2R2=？⑵主控制器十字路口车辆通行有如下时序图：①开始设主干道通行（主绿亮）支干道不通行（支红亮）持续时间30S；②30S后，主干道停车，支干道仍不通行，这种情况下主黄与支红亮，持续时间5S；③5S后，主干道不通行，支干道通行，这种情况下主红与支绿亮，持续时间20S；④20S后，主干道仍不通行，支干道停车，这种情况下主红与支黄灯亮，持续时间5S，5S后又回到第一种情况，如此循环反复。
模数电课程设计交通灯
模数电课程设计交通灯一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握模数电课程中与交通灯控制系统相关的基础知识和技能，能够分析并设计简单的交通灯控制系统。
具体目标如下：1.知识目标：•了解交通灯控制系统的组成和工作原理。
•掌握与交通灯控制系统相关的模数电知识，如逻辑门、触发器、计数器等。
2.技能目标：•能够使用逻辑门电路设计交通灯控制系统的逻辑电路。
•能够使用触发器和计数器设计交通灯控制系统的时序电路。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识和团队协作精神，使他们在设计交通灯控制系统时能够积极思考、解决问题。
•培养学生对交通安全的重视，使他们能够认识到交通灯控制系统在交通安全中的重要性。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括交通灯控制系统的组成和工作原理，以及与交通灯控制系统相关的模数电知识。
具体内容包括：1.交通灯控制系统的组成和工作原理：介绍交通灯控制系统的各个组成部分，如信号灯、控制器等，以及它们的工作原理和相互关系。
2.逻辑门电路：介绍逻辑门电路的基本概念和性质，如与门、或门、非门等，并引导学生通过实验或案例分析来掌握逻辑门电路的设计和应用。
3.触发器和计数器：介绍触发器和计数器的基本概念和性质，如RS触发器、T触发器、计数器等，并引导学生通过实验或案例分析来掌握触发器和计数器的设计和应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解交通灯控制系统的组成和工作原理，以及逻辑门电路、触发器和计数器的相关知识，使学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法：学生进行小组讨论，讨论交通灯控制系统的设计和应用，以及逻辑门电路、触发器和计数器的实现方法，促进学生之间的交流和思考。
3.案例分析法：提供一些实际的交通灯控制系统案例，让学生通过分析案例来理解并应用所学的知识和技能。
4.实验法：安排实验课程，让学生通过实际操作和观察来验证和巩固所学的知识和技能。
数字电路课程设计交通灯
结合光感传感器和交通 流量监测器，实现交通 灯的自动控制和亮度调 节，进一步提高节能效 果。
06
系统测试与性能评估
测试方案制定
测试目标
确保交通灯控制系统在各种场景下正常工作，满足设计需 求。
测试环境
搭建与实际交通环境相似的模拟测试环境，包括道路布局 、车辆和行人流量等。
测试工具
使用专业的测试设备和软件，如逻辑分析仪、示波器等， 对电路信号进行测试和分析。
随着环保意识的提高，可以考 虑在交通灯设计中采用更环保 的电子元器件和材料，以及更 节能的控制策略，以降低交通 灯的能耗和对环境的影响。
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THANKS
硬件电路搭建
根据设计需求，合理选用了逻辑 门电路、计数器、译码器等电子 元器件，成功搭建了交通灯的硬 件电路。
软件编程与仿真
使用VHDL或Verilog等硬件描述 语言对交通灯控制器进行了编程 ，并通过仿真验证了设计的正确 性和可行性。
经验教训分享
团队协作的重要性
时间管理的关键性
理论与实践的结合
在课程设计过程中，我们深刻体会到 了团队协作的重要性。只有团队成员 之间充分沟通、分工明确、相互支持 ，才能高效地完成设计任务。
具备手动控制功能
在特殊情况下，如交通拥堵、道路维修等，可以通过手动控制改变 交通灯的状态。
状态机设计
状态定义
根据交通灯的亮灭状态，定义不同的状态，如红 灯亮、绿灯亮、黄灯亮等。
状态转换条件
根据交通灯的时序和特殊情况，设定状态转换的 条件，如时间到、紧急车辆通过等。
状态转换实现
通过硬件描述语言（如VHDL或Verilog）实现状 态机，根据转换条件实现不同状态之间的转换。
数电交通灯课程设计
数电交通灯课程设计一、引言交通灯是现代城市中必不可少的交通管理设施，它通过不同颜色的灯光指示车辆和行人何时停止或通行。
在交通灯的设计中，数电技术起到了重要的作用。
本文将介绍一种基于数电技术的交通灯课程设计方案。
二、设计目标本次课程设计的目标是设计一个简单的交通灯系统，包括红、黄、绿三个灯，通过按键控制灯的状态转换，实现交通信号的正常工作。
此外，还需考虑灯的亮灭时间和状态转换的流畅性。
三、设计方案1. 硬件设计本次设计采用的硬件主要包括单片机、按键、LED灯等。
单片机作为控制核心，通过读取按键状态和控制LED灯的亮灭来实现交通灯的控制。
按键用于手动切换交通灯的状态，LED灯则用于显示不同状态下的交通信号。
2. 软件设计软件设计主要包括状态转换的逻辑和对应的时间控制。
根据交通灯的工作原理，我们可以将交通灯的状态分为红灯亮、红灯灭绿灯亮、绿灯灭黄灯亮、黄灯灭红灯亮四个状态。
通过按键控制状态的切换，再结合时间控制，就可以实现交通灯的正常工作。
3. 状态转换图为了更好地理解交通灯的状态转换逻辑，我们可以绘制状态转换图。
以红灯亮状态为起始状态，依次连接红灯灭绿灯亮、绿灯灭黄灯亮、黄灯灭红灯亮四个状态，形成一个循环。
通过按键可以切换当前状态，从而实现交通灯的状态转换。
4. 时间控制交通灯的亮灭时间需要根据实际交通情况进行合理设定。
一般情况下，红灯亮的时间较长，绿灯亮的时间较短，黄灯的时间较短。
通过在程序中设置不同的时间参数，可以控制交通灯各个状态的时间长度，从而实现交通信号的正常工作。
四、实施步骤1. 准备硬件设备，包括单片机、按键、LED灯等。
2. 连接电路，将按键和LED灯与单片机相连，实现控制和显示功能。
3. 编写程序，包括状态转换逻辑和时间控制部分。
4. 调试程序，通过按键切换状态，观察LED灯的亮灭情况，检查是否符合设计要求。
5. 优化程序，根据实际情况调整时间参数，使交通灯的工作更加合理和流畅。
6. 完成交通灯课程设计报告，包括设计思路、电路图、程序代码等。
交通灯数电课程设计
交通灯数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握交通灯的基本工作原理，理解数字电路在交通灯控制系统中的应用。
2. 学会使用基本的逻辑门和触发器，并能运用这些知识分析交通灯电路。
3. 掌握交通灯控制系统的时序逻辑，能根据实际需求设计简单的交通灯控制程序。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能动手搭建简单的交通灯数字电路。
2. 提高学生的电路分析和设计能力，培养创新思维和团队协作精神。
3. 培养学生运用计算机辅助设计软件（如Multisim等）进行电路仿真和调试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术、数字电路的兴趣，激发学生探索科学技术的热情。
2. 培养学生的安全意识，了解交通灯控制系统在保障交通安全中的重要作用。
3. 增强学生的环保意识，让学生认识到交通灯控制系统在节能减排方面的意义。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，具备一定的动手能力，但相关知识体系尚不完善。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，注重启发式教学，引导学生主动探索、积极思考，提高课堂趣味性。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中取得实际成果。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数字电路基础知识：逻辑门电路、基本触发器的工作原理和特性。
教材章节：第一章“数字电路基础”2. 交通灯控制系统原理：介绍交通灯的基本组成、工作原理及控制流程。
教材章节：第二章“交通灯控制系统”3. 交通灯控制电路设计：学习使用逻辑门、触发器设计交通灯控制电路。
教材章节：第三章“数字电路设计与实践”4. 交通灯控制程序编写：根据实际需求，编写交通灯控制程序。
教材章节：第四章“数字电路编程与应用”5. 电路仿真与调试：运用Multisim等软件进行交通灯控制电路的仿真与调试。
数电课设 交通灯
太原理工大学课程设计任务书注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名：日期：专业班级 学号 姓名 成绩一、简述为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯（R ）亮表示该条道路禁止通行；黄灯（Y ）亮表示停车；绿灯（G ）亮表示允许通行。
交通灯控制器的系统框图如图3.1所示。
图3.1 交通灯控制器系统框图系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。
其中秒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三种定时信号，使相应的发光二极管发光。
译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生三种倒计时时间显示，控制器根据定时器的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变。
二、设计目的通过本次课题设计，应该掌握以下内容 （1）学习数字逻辑电路设计的一般方法。
（2）要求学会用理论知识解决实际问题。
（3）灵活掌握部分74LS 系列集成电路的使用。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………（4）掌握Multisim仿真软件的应用。
（5）掌握常用元器件的识别与测量。
（6）了解实际电路调试和解决问题的基本方法。
三、总体方案设计用定时器分别产生三个时间间隔后，向控制器发出“时间已到”的信号，控制器根据定时器的信号，决定是否进行状态转换。
如果肯定，则控制器发出状态转换信号ST，定时器开始清零，准备重新计时。
交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四种状态，分别用S0、S1、S2、S3表示。
S0状态：主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许车辆通行，主干道禁止车辆通行。
当主干道绿灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。
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课程设计任务书
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大图纸不必装订）
2.可根据实际容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名：日期：
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. 专业班级 学号 成绩
一、
简述
为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指挥。
其中红灯（R ）亮表示该条道路禁止通行；黄灯（Y ）亮表示停车；绿灯（G ）亮表示允许通行。
交通灯控制器的系统框图如图3.1所示。
图3.1 交通灯控制器系统框图
系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。
其中秒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三种定时信号，使相应的发光二极管发光。
译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生三种倒计时时间显示，控制器根据定时器的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变。
二、设计目的
通过本次课题设计，应该掌握以下容 （1）学习数字逻辑电路设计的一般方法。
（2）要求学会用理论知识解决实际问题。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………
（3）灵活掌握部分74LS系列集成电路的使用。
（4）掌握Multisim仿真软件的应用。
（5）掌握常用元器件的识别与测量。
（6）了解实际电路调试和解决问题的基本方法。
三、总体方案设计
用定时器分别产生三个时间间隔后，向控制器发出“时间已到”的信号，控制器根据定时器的信号，决定是否进行状态转换。
如果肯定，则控制器发出状态转换信号ST，定时器开始清零，准备重新计时。
交通灯控制器的控制过程分为四个阶段，对应的输出有四种状态，分别用S0、S1、S2、S3表示。
S0状态：主干道绿灯亮，支干道红灯亮，此时主干道允许车辆通行，主干道禁止车辆通行。
当主干道绿灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。
S1状态：主干道黄灯亮，主干道红灯亮，此时主干道允许超过停车线的车辆继续通行，而未超过停车线的车辆禁止通行，支干道禁止车辆通行。
当主干道黄灯亮够规定时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。
S2状态：主干道红灯亮，支干道绿灯亮。
此时主干道禁止车辆通行，支干道允许车辆通行，当支干道绿灯亮够规定时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态。
S3状态：支干道红灯亮，支干道黄灯亮。
此时主干道禁止车辆通行，支干道允许超过停车线的车辆通行，而未超过停车线的车辆禁止通行。
当支干道红灯亮够规定的时间后，控制器发出状态转换信号，系统进入下一个状态------S0状态。
.
s1 黄灯红灯5s
s2 红灯绿灯25s
s3 红灯黄灯5s
交通
灯状态转移图
交通信号灯控制器序表
四、电路设计
电路设计分成三部分
1、用一个模四计数器通过一个3-8译码器，引出四个控制信号，分别控制信号灯的亮灭的四个状态。
2、用两片74ls192做计数模块，接成减法计数，当两片同时为0时置数，此置数信号为模四计数器提供时
.
钟。
个位片置5，十位片置0或2或4，由3-8译码器的输出端控制。
3、检测信号经过一个异或门，控制2-4译码器的工作端。
该信号再跟检测信号分别经过与门，直接控制信号灯。
电路原理图
各部分电路设计：
（1）信号灯实现模块：
.
（2）秒计数器模块
（3）状态转移控制模块
（4）信号检测模块
.
（5）电路仿真图
元器件清单：
原件名称个数
数字电路实验箱1个
74LS192N 2个
74LS163N 1个
74LS138N 1个
74LS20N 1个
74LS08N 1个
74LS04N 2个
LED发光二极管6个
五、仿真结果及分析
（一）、仿真过程
（1）在Multisim中按照设计好的电路图连线；
（2）分模块进行仿真，观察状态是否正确；
（3）整合所有模块进行整体仿真，观察状态；
（4）切换开关的高低电平，查看状态是否正确；
（5）完成仿真。
.
（二）、仿真结果
1主路绿灯，支路红灯，主路放行45秒倒计时。
2、主路黄灯，支路红灯，黄灯五秒倒计时。
3，主路红灯，支路绿灯，支路放行25秒倒计时。
4主路红灯，支路黄灯，五秒倒计时。
.
（三）、仿真中遇到的问题
（1）不清楚个别引脚功能问题；
（2）相互之间的控制问题；
（3）用开关控制状态的问题；
（4）连线过程中的布局问题。
（5）192的借位输出问题。
六、验证结果及分析
1、实验室实验操作步骤
（1）交元件清单，领取元器件。
（2）测试元器件功能是否正确。
（3）按仿真原理图进行连线。
（4）测试测试电路的功能是否正确，若不正确，检查错误；若功能状态正确，记录实验状态。
2、操作中的问题
（1）连接线及芯片的测试问题。
（2）由于连线过多，连线时需仔细而耐心。
（3）实际测试功能状态的问题等
七、实验总结
本次试验，我们只是做好了仿真，实验验证并没有出来，验证74ls192的功能就花费了好久，为了找到一个没有坏的芯片，我们也是花费了好久，所以到下午才开始连接电路，但最后都没有成功，我觉得我们的问
题主要出在没有将74ls192的功能完全了解，所以花费了好久，到最后都没有时间检查接下来的电路，所以
.
.
...
.. .
到最后我们都没有把电路搭出来，第二天考试可能也有一些影响，但最主要还是没有把心态放好，精心去连电路。
但这次实验还是有很大收获的。
不仅通过实验巩固自己所学，更锻炼自己的动手能力和团队合作能力。
让我更加深入的了解数字电路逻辑设计这门课，更加熟练的运用Multisim这个软件。
八、参考文献
【1】《电子技术试验、实训及课程设计》清华大学立楠、明、洋、吴琼编著
【2】《数字电路设计、仿真、测试》华中科技大学佘新平
【3】《数字电路实验与EDA技术》东南大学郭永点
【4】《数字电子技术试验与实践》电子工业吴慎山
【5】《数字电路硬件设计实践》高等教育贾秀美、文爱、武培雄
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