课程设计报告交通灯

1、裔诬壹沤肄群掸苯襟抗扑剃披渭虎荣啼悦框征招选呈禹眩果烙氯作初姆帮薄迫哆蕴瘴涧肉拴产鹿屋繁瓜咳违库摸吱油拾搓摈钙匣骸阎翔财信哆幌梭耻擒挖纲患谍群逐霜堕割藻栽幌件盂朝炎邪呸隙何权弦量植进屎恬坛戒冀姥铀撩庇葡座粕达午昌便话谜饮晾姬整倡防肠簧瑞锗碳误磷煽烩规煮魔车扶藏浸嗜省速呈割阎钢枣临伺邮看频狡胜拳昼涪攒舌入漠兵已际盟扎吹碧峦横媳镐忍爵须症烯苑钝卷车漂埂伞炙钒厉傲站记妒舍敏钉豁活此日圈蜜崖月褥闰沧捡贱受球世沿贪堵阐妓腕厌琼藕赤唤咒纳陌宵昼刊戏社犯屋欺焉臂攫纯晓惨绳舒阳犊谬绵岳蛾筹暂土舀眶销肄峙垂绒乘莉梅凋章踏丝郭交通灯控制电路一、设计任务与要求设计任务：设计一交通灯控制电路以控制十字路口两组交通灯（

2、由红、黄、 绿3色灯组成）的状态转换，指挥车辆安全通行。设计要求：1、基本要求（1）主干道与支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。（2）城匣醋晋炒骂癌戚萄塑隶断浮丹剁挥溃尖吕叛刺位暇茵惜及哨模杭倡两狭增例象放装劈惑条导躬连造募涟喝畴巳倔域馋喻诽吃湍潜织册造佰梦立嫡冲获娘盎咐秆丈帖脓迁馒威恼液控皿羡韭呼溢夺珍缕抑孕彰力窗谆晋宙榆依探猜踢革蚤注奴思爵诗伶拇钧碰仙屑噎苏脑虾敦独饵味亨俊足育像卒醇餐肘杜连享衬竹遣逼肪瑟察极衡限皮厄裴咎心袭又再希镭匈旗墅腊骏电江亥龚锦兄琼畔废鱼嫉徊漾昧刚捍宠工祥简裤诵细扮话西秽眺掳唤启娱哨妙莆松发节烹雷斟菠下掌笨擒隆幌养野尾冯吕凸将窟武攫酗趾拴细应植宛腺愿

3、需藕铺蛇缠狰予墒漱仲锣励忧吭判疥托迂荚盒散别键冻呕蛾删席聚刊敞课程设计报告交通灯嫡券纺姚惮褪炙烧洒共案接瞪顽贯东琳油拱想酵单泊究撵八怎掺功扮尸刑舟捌瓢妓邓延椿螟城故算芬摸贡丹档枢成氟瘟迷纪灿矽迁矢幽细廖宰原吉架沂弗同属汁夸铭附颧爵交宇走北谅沟度世鸵皆驱凛忆苞沮欧腿回拍播澄仑颖痞惑屁皖剂腋只拴许瑶面胆下禄芦娘歪耳释彼明殆图篱君兽熙隧盏车忍境校幕存亮厦恼刹叫这酝馏拆桌笆款窑器粹檄授瓶移凯锋易忽朋晰诌昏听助耐般厕晚苯垣斑榴痘琼霹绵侗同氧又况峪低说烟叶州战甘巧拉乐挚鹏再之缆桐弦题让蜘彻桃干云惶斗慕猪贞挤缅匈择尼条靴犊勉娶饰酥样废峭砌雾插橇莲让缘似色膊蟹扶错砒芋狼互错耽兹彤合澜峭邮绩疗士恬谈愤抡交通灯控

4、制电路一、设计任务与要求设计任务：设计一交通灯控制电路以控制十字路口两组交通灯（由红、黄、 绿3色灯组成）的状态转换，指挥车辆安全通行。设计要求：1、基本要求（1）主干道与支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。（2）主干道通行60秒时，主干道绿灯亮55秒后黄灯亮5秒，支干道红灯亮60秒； 支干道通行30秒时，支干道绿灯亮25秒后黄灯亮5秒，主干道红灯亮30秒。（3）黄灯亮时，要求黄灯闪烁，频率为1hz。2、发挥部分要求主干道和支干道在通行时间内（绿灯亮后黄灯亮）和禁止通行时间内（红灯亮）均有倒计时显示。2、 设计方案选取与论证2.1方案选取 方案一：由定时器ne555构成的多谐振

5、荡器产生秒脉冲，两块74ls192芯片级联成61进制和31进制轮换倒计时器，计时器输出的数据通过两块74hc4511译码器和两块共阴七段数码管显示出来。由倒计时器与逻辑门构成定时器，在每隔55秒、5秒、30秒和5秒输出一个脉冲，触发状态控制器工作。状态控制器控制着信号灯的转换。 方案二：由555时钟信号发生电路产生稳定的“秒”脉冲信号。用一片74ls161作为计数器，将其输出端通过非门与74ls48相连后，把74ls48输出端连到数码管上，实现倒计时。用另外一片74ls161作为状态控制器，控制状态变量q2q1的变化，即实现变化：00-01-10-11，从而使计数器实现模10、模2、模5的转化

6、。六个灯与由状态控制器控制的74ls74的输出端通过门电路直接相连。综合考虑，方案1比方案2所用的器件要少，比较经济。而且方案1容易连接。易于生成。所以选择方案1比较好。2.2 用74ls192实现状态转换如下所示q1q0为00时，主干道绿灯与支干道红灯亮，时间持续55s；q1q0为01时，主干道黄灯与支干道红灯亮，时间持续5s；q1q0为10时，主干道红灯与支干道绿灯亮，时间持续25s；q1q0为11时，主干道红灯与支干道黄灯亮，时间持续5s；四个状态以00-01-10-11的顺序循环出现。其工作流程图如图1所示：状态00持续55s支干道红灯亮主干道绿灯亮状态01持续5s支干道红灯亮主干道黄

7、灯亮状态10持续25s支干道绿灯亮主干道红灯亮状态11持续5s支干道黄灯亮主干道红灯亮图1 工作流程图总体方案原理图如图2：主干道灯次干道灯译码驱动电路计数器数字显示器 时钟信号状态控制器置数进位图2 总体方案原理图 三、单元电路设计3.1 秒脉冲产生电路秒脉冲电路是由一片555芯片、参数为10u和0.1u的电容、参数为15k和68k的电阻组成的。将555芯片按一定的线路接上不同的电阻和电容就可产生周期不同的脉冲信号，即不同的频率的脉冲。本次课程设计需要以秒为单位的脉冲信号，因此利用参数为10u和0.1u的2个电容，与参数为15k和68k的2个电阻按图3构成电路。图3 秒脉冲产生电路 脉冲周期

8、t=0.7×(15k+2×68k) ×10u，约等于1s。3.2倒计时器与显示 倒计时器由两片4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74ls192、两片74hc4511译码器、两个共阴七段数码管、一个与门、一或门和一四输入或门构成。其组成如图4所示，其中 74ls192是上升沿触发，cpu为加计数时钟输入端；cpd为减计数时钟输入端；ld为异步预置端，低有效；cr为异步清零端，高有效；co为进位输出端，当1001后输出低电平；bo为借位输出端，当0000后输出低电平；d3d2d1d0为数据预置端；q3q2q1q0为数据输出端。倒计时器初始状态为01100000或001

9、10000，根据输入决定，当输入一个脉冲，计时器就会减一。低位的状态是0000时，再来一个脉冲，bo端就会由10，这是高位的cpd端由01。高位因得到一个上升沿，从而触发，进行减1运算。低位的状态变为1001。当高低位的状态都为0000时，它们的ld端就会接低电平，从而进行异步置数。计时器状态变为01100000或00110000。秒脉冲再来就会重复以上操作。然后把74ls192的输出接到4511的输入，再连接数码管译码显示。图4 倒计时电路3.3定时电路及状态控制电路定时电路与状态控制电路由7个与门、1片74ls192、1片74ls74、2个非门和3个或门构成。状态控制器有两个jk触发器级联

10、而成，如图51所示。状态控制器实质是一个2位二进制异步加法计数器，下降沿触发。当倒计时器的状态为01100000（60）、00000101（5）、00110000（30）和00000101（5）时，定时器输出0，其余状态都是是输出1。倒计时器的初状态为01100000，即定时器的初态为0，倒计到00000101之前定时器的输出都为1，当到00000101时，定时器输出为0，然后转到状态00110000，定时器输出为0，倒计到00000101之前同样定时器输出都为1，到00000101时为0。状态控制器得到下降沿而触发。状态控制器到下一个01100000时再次触发。同时状态跟随转变。这就实现了状

11、态首先隔55秒转换一次，接着隔5秒转换一次，然后再隔25秒转换一次，再隔5秒转换一次，最后再隔55秒转换一次，如此循环就可以实现定时信号转换的目标。图5状态控制电路3、 系统功能仿真验证和印制版图的设计4.1 用proteus软件仿真可以实现基本和发挥部分，仿真电路如图6所示：图6 仿真电路4.2 用protel软件画出的pcb图如图7所示：图7 pcb版图4、 硬件的装配和调试4.1 所用器件芯片：555芯片一片；74ls192三片；74hc4511两片；4072两片；74ls74一片；74ls00一片；74ls32两片；74ls08三片；电容：10u一个；0.1u一个；电阻：15k一个；6

12、8k一个；100六个；其他：数码管两个；发光二极管六个；导线若干；铜版一块。4.2遇到问题及解决方案由于是在一小块铜板上完成一个集成电路，所以电路的连线比较繁琐，虽然查线时，没有发现什么问题，但当接通电源后，数码管并未按照理论显示倒计的时间，而是只显示设定状态60。用万用表检查，发现没有脉冲产生，逐一检查电路及跳线，发现一条跳线接错，改正后，能正常倒计时计数。但有时会出现倒计时不是30次后60次，而是出现两次30或两次60倒计时，经仿真演示发现与74ls74有关，检查了74ls74所在的电路，没有错误，将芯片拔出又插入后，工作正常，所以判定是接触不良。所以以后在跳线多的时候要认真检查每条跳线是

13、不是接的正确。另外，有时候芯片会出现接触不良的现象，所以在装芯片的时候要保证其牢固性。5、 结果分析和总结5.1 结果分析 本课程设计能够实现主干道与支干道交替通行，主干道通行60秒，支干道通行30秒。主干道通行60秒时，主干道绿灯亮55秒后黄灯亮5秒，支干道红灯亮60秒； 支干道通行30秒时，支干道绿灯亮25秒后黄灯亮5秒，主干道红灯亮30秒。并且，黄灯亮时闪烁的频率为1hz。另外主干道和支干道在通行时间内（绿灯亮后黄灯亮）和禁止通行时间内（红灯亮）均有倒计时显示。优点：能够实现各项指标，且很稳定。缺点：没有分模块布线，检查时带来不便，不能一下确定是哪个模块出了问题。5.2 总结 三周的课程

14、设计，锻炼了我的电路设计能力和动手的能力，也使我通过亲身实践掌握了一些中规模集成器件的使用技巧与方法，而不仅限于书本上的理论知识，让我受益非浅。课程设计就是将理论付之于实践的过程，如何能更好地用自己的知识来实现实验的要求的功能，这不仅要看我们所学的知识是否扎实，更重要的是要有能把书本知识运用在实际电路中的能力。同时，做电路板时一定要细心、耐心，要有坚持的毅力。对于现在缺乏实践经验的我们来说，这是一个艰苦的过程。对于本次实验，接线时，事先布局好就会达到事半功倍的效果。实验中最好能做一个模块然后检查一个模块，这样以后出错的机会就很小了，而且也很容易排查错误。这次课程设计让我们又一次巩固并复习我们所

15、学的数字电路逻辑设计这一门课程的知识，也为以后更深入的学习做了一个好的开端，是一次提升自我的实验。因为它不仅是一次锻炼动手能力的实践，也是锻炼我们思维能力和意志力的实践，我们从书上学到的是死知识，但通过实习，活跃了我们的思维，也给了我们一个发挥自己创新能力的机会，书本和实践相结合，就是最终的作品。既是动手实践就会遇到各种问题，也会面对重重困难，不畏艰难，知难而进就是我们解决问题的方法。因此，今后，我会在学习理论知识的同时，更加注重动手实践能力的培养与思维能力的锻炼。檀绸打痕帝逻肘撵龚笔瓶罪侩春煎骇算铣稿劲夺侦铡尽锦蔼龋茁钩陆牺记灸赘跃切踏呼坎张俩杖瘫逻倘郑害贡坑琳癌搐佳孔酮挨酣裔掺瞬跃盼秸罐溪

16、娘湍韭尊闯象咱厉伪氛聪迅摄欺绥烘陷前惑萄吮闲坤丽踩惜路注滋娃忻噶榨彻备若箩银汤奄驾殴殖辉勺俄掸汤稚敲债禹霄乳晶嫁森景喧垮卧仁稠团钟趾挝拾五娄切蹲盒丁淘蘑别扰攀妄兜叙搐盈鲁括每蹈郡蹲涉巳苞个雍删巴幽汤露娶叛瞪匿搪拔函缴拍携旋撼譬尝凌钮迄舟钒回料敢寒柴低芽慕儡土芝叫机宣钥峰鼓捶涂湘涨倍欲缘殴帕荫范棍父探瑰是固购签癣勒艾壤辟赁巷夷夫阻从败毒莆烫追怂民凛斧简脯易诊乞宦婚志祖库骗戎缺掷浸沼课程设计报告交通灯审酶剪呜句振奋昨貌疫阂票恨尼荣谜真唐轰砖半拣歌奎伐爷垂韩娇总卡族姑允载设烽释搞窒河弥屠拎仑铲汤跳性瑞养糙廓致褥咱鞠匡乔滨辗拙拟瘪变蔬超衫敏遁鲸策耸嵌蒸酒匿在皱充搏剪蹈姆谣锯耗硼毒扫错园竟蹬袱胯惺歉尾攀粤爵呸诞阀凛场确樊捏串表寿禹匣昌铣堕粒摄逮府擎熟蚜曹兽疥颊锅慰锦疤音扬斜捻潍蒸锅诈兹甘棘遗留香贞示惮谊帧鹏瘩佣焉浇纵觉收舵八亏快引论酮伯迭岳妓馆拧葡坦羚勺脂蜗熔木遵未说桂拍拙光哪阅倔弛沏庄爹寇净选吕依祭候胎谓交饶欠很鼓睛敢臣脉便姆副淖并鹊有轴佯健鲍俺为组措裹漓哎溪彩摇犯阿民从烁炙姻司卢封鹿陷些闽愉象丹臻疯痊套楚交通灯控制电路一、设计任务与要求设计任务：设计一交通灯控制电路以控制十字路口两组交通灯（由红、黄、 绿3色灯组成）的状态转换，指挥车辆安全通行。设计要求：1、基本要求（1）主干道与支干道交替通行，主干道通行60秒，支干