彩灯课程设计

1、M睾揪夭z噹再慌电了技术课程设计报告报告题 目：交通信号灯控制电路地设计作者所在系部：电子工程系作者所在专业：通信工程作者所在班级：作者姓名：作者学号：20074023327指导教师姓名：张增良完成时间：2009年6月26日北华航天工业学院电子工程系制课程设计任务书课题名称交通信号灯控制电路地设计完成时间6.26指导教师张增良职称副教授学生姓名班级总体设计要求和技术要点设计一个交通信号灯控制电路，要求如下：1 主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20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 .用十进制数字（递增计数）显示放行和等待时间工作内谷及时间

2、进度安排第17周：周1周4立题论证方案设计周5检查课程设计进展情况第18周：周1周3仿真实验周4周5验收答辩课程设计成果1. 课程设计地仿真结果2. 课程设计报告书摘要十字路口地红绿灯指挥着行人和各种车辆地安全通行 .本课题要设计地是 ,交通信号灯控制电路 ,在主干道和支干道都设了红 ,黄 ,绿三种信号 灯 .通过计数器和主控制器地调节和控制 ,红黄绿灯交替在不同地时间内亮起 ,以此指挥交 通 .电路简单思路清晰 ,控制简单 .设计地信号灯主干道和支干道交替放行 ,主干道每次放行 30秒,支干道放行 20 秒,每次 绿灯变红灯时黄灯先亮 5 秒,此时原红灯不变 ,而且是以十进制数字递增计数显示

3、放行和等 待时间.该电路在实际生活中应用广泛 .关键字 数显 二极管 计数器 信号灯 译码器 编码器 数据选择器目录一概述 1二方案设计与论证 1三单元电路设计与分析 21. 主控制器 22计数器 33. 控制信号灯译码电路 4四总原理图及元器件清单 51. 总原理图 52. 工作原理 53 元器件清单 6五结论 6六心得体会 6参考文献 7二概述通过NE555产生一个1HZ秒脉冲信号,将秒脉冲信号送入计数器，计数器由两个 74LS160和一些门电路组成，它根据切换时间进行计数，同时向主控制器发出状态转换信 号,主控制器根据状态转换信号进行状态转换主控制器是由一个74LS160采用反馈归零 法

4、构成地四进制计数器，由输出端得到所要求地四个状态这四种状态通过信号灯译码电 路控制信号灯地亮灭方案设计与论证有一个主干道和支干道地十字路口如图示 ，每边都设置了信号灯，在绿灯变红灯时先 要求黄灯亮几秒，以便让停车线以外地车辆停止运行，因为主干道地车辆多，所以主干道放 行时间长北南图1十字路口示意图要实现上述交通信号灯自动控制，则要求控制电路由时钟信号器，计数器，主控制器, 信号灯译码驱动电路，和数字显示译码驱动几部分组成，整机电路地原理如图示图2交通灯控制器原理框图三单元电路设计与分析1 .主控制器十字路口车辆运行情况只有四种可能：1.主绿灯，支红灯；2.主红灯，支黄灯3.主红 灯,支绿灯；4

5、.主黄灯，支红灯；四种情况循环反复,因此,要求主控制器电路也由四种状态, 设这四种状态以次为S0,S1,S2,S3.设S0=00,S仁01,S2=10,S3=11实现这四个状态地电路,可用二-十进制计数器74LS160实现,采用反馈归零法构成四进制计数器,即可从输出端QA,QB得到所要求地4个状态.逻辑图如下.为以后叙述方便，设X1=QA,X0=QB.VCC5VU265 4342o 123 cccc222 2012 3 cccc2YAB7574LS153N*106543U313142VCC5VVCC710ABCDPTNNE ELOADCLR> CLKO1 2 3 cccc22 22O1

6、23 cccc2YAB-1G-2G77114 13 一 m13 8215U574LS160N*ABCDQQQQ364厂05 . jG1ABCVCC74HC138N_6V*5VCC0123 45 67 YYYYYYYY15151仁109八774LS153N*VI-U10A7404N*2 .计数器计数器有两个作用：一个是根据主干道和支干道车辆运行时间以及黄灯切换时间地要 求,进行30 秒, 20秒,5秒三种方式地计数；二是向主控制器发出状态转换信号,主控制器 根据状态转换信号进行状态转换计数器除需要秒脉冲作时钟信号外，还应受到主控制器 地状态转换控制计数器地工作情况为：计数器在主控制器进入状态SO

7、时开始30秒计数； 30秒后产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器进入状态 S3,计数器开始5秒计数；5秒后又产生归零信号，并向主控制器发出状态转换信号，使计 数器归零,主控制器进入状态S2,开始进行20秒计数；20秒后也产生归零脉冲，并向主控 制器发出状态转换信号,使计数器归零,主控制器进入状态S1,计数器又开始5秒计数；5 秒后同样产生归零脉冲，并向主控制器发出状态转换信号，使计数器归零，主控制器回到状 态S0,开始新一轮循环.根据以上分析,设30秒,20秒,5秒计数地归零信号分别为A,B,C,则计数器地归零信号L为：L=A+B+CU1UJOAFD图4计数器3

8、.控制信号灯地译码电路主控制器地四种状态分别要控制主，支干道红、黄、绿灯地亮灭.设灯亮为1,灯灭为0,则控制信号灯地译码电路地真值表如下状态AG AY ARBG BY BRso00100001S101001010S210001100S311010001译码电路逻辑图如图示四. 总原理图及元器件清单1 .总原理图图6交通灯控制总电路图2.工作原理两个74LS160构成计数器其输出信号作为主控制器选择器74LS153地输入信号,并通过由74LS160构成地状态产生电路，产生00,01,10,11四种状态，其状态又会反馈回74LS153以便选择输出所需信号，而74LS153地输出信号反馈回信号作为计

9、数器 74LS160 地置数控制信号，进而实现三十进制，五进制,二十进制，五进制地循环计数，从而实现11,10,01,0 0地循环最终经过译码器74LS138译码输出控制两路路口同一时刻不同地红黄 绿交通灯明灭状态地转换3.元器件清单表1兀器件清单元件序号图六Quan tityDescripti onRefere nce_IDPackage1CAP_ELECTROLIT, 1000uFCXELKO10R51RESISTOR, 220ohmR1R2RES0.5374160N*U6DWO20274LS153N*U6DW020174LS138N*U6DW020174LS10D,74LS15DU677

10、404N*U6五. 结论课程设计就是用我们学习到地理论知识结合经验，构成一个有效，可行，适用地电子系 统,来达到一个或多个实际需求地一种有目地地活动六. 心得体会通过这次课程设计自己第一体会到真正运用自己所学知识地快乐，过程中自己也曾遇到过困难，挫折，但在合作伙伴帮助和自己努力下最终克服了种种困难知识应学有所用，理论联系实际才能将我们地才智发挥到极致 在这次实习中我了解了更多地软件，其中包括 Multisim和Proteus并且能熟练操作该软件，将会把其充分应用于其他学科地学习中，比如说 模拟电子，数字电子，信号与系统课程学习中，将抽象理论形象化，有助于理解,以便更快接受 新知识，提高学习效率交通灯地设计中自己组虽然费了一番力气才得以设计出原理图,但和现实地应用还有一点距离 ,没有切实地与实际应用相结合 ,在以后地生活中自己会注重实际应用与理论地结 合 ,将所学知识应用到实际生活中 .只有做过才会懂得 ,只有真地尝试过才会体会到动手实践地快乐 ,该课设过程进一步激 发了我对科研地兴趣 ,同时也激励我在以后地学习中储备更多地知识 .参考文献1 阎石主编 ,数字电子技术基础