简易交通灯控制逻辑电路设计报告

1、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：评阅意见：评阅教师日期ii目录一.设计要求 3二 . 设计的作用、目的 3三设计的基本实现 31. 系统概述 32. 单元电路的设计与分析 43. 电路的安装与调试 6四心得体会、存在的问题和进一步改进 7存在的问题 1： 9存在的问题 2： 9存在的问题 3： 9五附录 10表 2 元器件明细表 . 10附图 2 12实物图 12六参考文献 1316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)

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. 设计的作用、目的设计一个交通灯控制器， 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。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 秒的黄灯时间作为过度，让行驶中的车辆停在禁行 线以外。通过对交通灯的设计，加深对 555 定时器构建电

3、路的理解， 掌握基本电路 在实际生活中的应用。三设计的基本实现1. 系统概述因为信号灯的工作状态循环不变， 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 的扭环形计数器。 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，使相应的LED灯发光。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。2. 单兀电路的设计与分析诵北绿礪北雷总东西红东西黄OCcojf图1扭环形计数器及其译码电路译码

4、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：时钟电路的任务是产生一系列单位时间脉冲。产生脉冲的震荡电路有多种，有RC震荡电路，有CMO器件，集成放大元件，晶体震荡元件等构成 的震荡电路，还有定时元件构成的震荡电路。这里的单位时间是黄灯点亮的时间，2.5s左右最合适，像这样的低频脉冲， 可采用555定时器电路产生，讲定时器莲姐成多谐震荡电路，它的输出是周期性 矩形波，其频率与外接元件参数有关，为：f=1.43/( R1+2R2 C，2.5s的信号频率为 0.4Hz,取

5、C=10uF R1=175KOhmR2=100K Ohr可满足要求。表1扭环形计数器的工作状态CP/Q6Q6Q5Q4Q3Q2Q1/Q1010000001110000010210000110310001110410011110510111110601111110701111101801111001901110001100110000111010000011 75 kOhinWO k Ohm555列口 TRIGVT10 UF0-01 Ul图2多谐震荡电路3. 电路的安装与调试技术问题1.面包板的接口相互之间是怎么样的？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的点，用

6、万用表的两根线与其连接，观察示数。如果示数为0或者接近， 那么两个点是同一根线上的。反之，就不是同一根线上的。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的开关上，开关其 它的一端接到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的滑动变阻器，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的位置。四心得体会、存在的问题和进一步改进学生 1：通过本次课程设计，我深深的体会到了作为一个工程师的艰难

7、，我 还只是在前人的基础上进行修改，并没有自己去设计。从这一次我知道， 即使看 起来简单的东西，也是需要努力、认真的。同时，必须考虑到问题的任何一个细 节，否则最后也将是功败垂成。我们选这个课程设计（简易交通灯的设计），因 为在实际生活中能常常看到， 并且在上个学期做过这个数电的实验， 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的各种资料， 对题目有个大致的了解， 规划一下设计的任务将要完成哪些功能。 然后就具体的 每一项功能应该怎样具体的设计， 例如用什么方法完成这一功能， 这种想法是否 合理，比较使用哪个芯片来完

8、成这项功能。 经过长时间的查阅资料、 思索、推敲， 最后定出了这次设计的原理图。确定原理图之后，在ewb上做好仿真，与实验所需的要求进行比较， 多余的 删除，少了的改进。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 来就是真正的硬件连接调试了。 程序既然已经在仿真的软件上通过认证， 如果连 接上硬件不好使的话， 说明在硬件上某个部分存在一定的问题。 可能是我们的运 气好，还是比较心细。调试时，交通灯和仿真是一样的， 个人来说比较爽。 因为， 同学们调试时一般都会有问题。最后了老师所要求的那些都实现了， 只是这个设计还能更加的完善， 自己感 到遗憾。通过这次课程设计， 感觉

9、自己平时学的东西还是太少， 没有更好的完成这次 的任务。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， 以后我会接受这些教训， 同时把这些教训转换为经验应用到以后的此 类设计中。最后， 衷心感谢在课程设计期间老师对我们的无私帮助， 还要感谢和 我同组的合作者，以及所有帮助过我的同学。学生 2：通过这次的课程设计，我发现了自己的很多不足，找出了在模拟电 路和数字电路知识上的很多漏洞，也看到了自己的在动手实践方面还缺乏经验， 理论联系实际的能力还急需提高。在课程设计过程中，光有理论知识是不够的， 还必须懂一些实践中的知识。刚开始的时候，我们就分配好了各自的任务， 然

10、后我们积极查询相关资料， 并且 经常聚在一起讨论各个方案的可行性；最后我们设计电路图，焊接电路板， 检修 线路，调试电路。在课程设计中只有一个人知道原理是远远不够的， 必须让两个人都知道， 否 则一个人的错误， 就有可能导致整个工作失败， 团结协作是我们成功的一项非常 重要的保证，而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。 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， 增强了根据课程需要选学参 考资料，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。然后深入研究，提出方案，对 比后得出最终的可行方案。 同时我也初步学习到了关于课程设计的基本方法、 步 骤和撰写设计论文的格式。为完成这次

11、课程设计， 我们两个人确实很辛苦， 大部分课余时间都花在了这 件事情上， 但是很遗憾我们没能完成得十全十美。 最后要谢谢老师给我们的指导 以跟我一组的同学互相帮助才能把这个课设做出来。存在的问题 1：设计电路没有数码管部分，如果要测量每个灯发光时间，只 能通过秒表估读。（见附图 1）存在的问题 2：在紧急事件时， 把连接红灯的两个开关打开， 可以让红灯亮， 但是其他灯还是在继续工作。 （见附图 2）存在的问题 3：如果在其他灯上按上一个开关，当紧急事件时，我们可以控 制其他灯的运行与关闭。 （见附图 1）进一步的改进 1：修改设计电路，向其中设计一个数码管，让实验结果更加 清楚。进一步改进 2

12、：有没有一种开关，开关的原理是在这个开关可以同时控制几 个开关的打开与关闭。 因为根据设计电路，开关数量有 5 个，在实际操作中不方 便。（见附图 1）进一步改进 3：看其他同学做的，控制紧急事件是采用 JK 触发器，我们这 个设计电路也可以采用吗。五.附录表2兀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5V1 个3万用表1 只4555计时器1 块574LS743 块674LS081 块7电阻175千欧姆、100千欧姆2 个8电容10微法、0.01微法2 个9导线若干10LED灯红、黄、绿灯每样4个12 个11开关若干O确收C鞠金d东西嫌嘶肛悴西也O99QQ5pace|-6H 2Rm

13、icr 弓-J C1T 1D UF=3ZZr-7r 时 uf附图2实物图1实物图2六参考文献1 彭介华. 电子技术课程设计指导 M. 北京: 高等教育出版社2 孙梅生, 李美莺,徐振英. 电子技术基础课程设计 M. 北京:高等教育出版社3 梁宗善. 电子技术基础课程设计 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 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目录第一章 项目概要 错误！未定义书签。1.1 项目背景 错误！未定义书签。1.2 项目建设内容与工期 错误！未定义书签。1.3 投资估算和资金筹措 错误！未定义

14、书签。1.3.1 投资估算. 错误！未定义书签1.3.2 资金筹措方案 错误！未定义书签1.4 效益分析 错误！未定义书签。1.4.1 经济效益 错误！未定义书签。1.4.2 社会效益 错误！未定义书签。1.4.3 生态效益 错误！未定义书签。第二章 项目区概况 错误！未定义书签。2.1 自然概况 错误！未定义书签。2.2 社会经济状况 错误！未定义书签。第三章 项目建设的必要性和可行性 错误！未定义书签3.1 项目区农业发展的制约因素 错误！未定义书签3.2 项目建设的必要性 . 错误！未定义书签3.3 项目建设的可行性 错误！未定义书签第四章 水资源评价及水利工程设施 错误！未定义书签4.

15、1 项目区水资源概况 错误！未定义书签4.2 水利工程措施 错误！未定义书签第五章 规划设计 错误！未定义书签5.1 指导思想 错误！未定义书签5.2 选项原则 错误！未定义书签5.3 建设标准 错误！未定义书签5.4 道路建设 错误！未定义书签5.5 建设规模 错误！未定义书签5.6 规划布局 错误！未定义书签第六章 开发任务与开发原则 错误！未定义书签6.1 开发任务 错误！未定义书签6.2 开发原则 错误！未定义书签第七章 投资估算与资金筹措 错误！未定义书签7.1 投资估算 错误！未定义书签7.2 资金来源构成及筹措方案 错误！未定义书签第八章 综合效益分析 错误！未定义书签8.1 经济效益 错误！未定义书签8.2 社会效益 错误！未定义书签8.3 生态效益 错误！未定义书签第九