倒计时交通灯课程设计

1、第 第2页电子线路与设计课程设计说明书题目交通灯控制专业班级电信2班姓名学号目录 HYPERLINK l _TOC_250010 一、课程设计目的与要求1 HYPERLINK l _TOC_250009 二、设计方案与基本原理1课程设计方案2 HYPERLINK l _TOC_250008 课程设计原理3 HYPERLINK l _TOC_250007 三、电路设计4 HYPERLINK l _TOC_250006 单元电路设计4输出指示灯状态设计5 HYPERLINK l _TOC_250005 显示电路的改进5 HYPERLINK l _TOC_250004 主电路设计6 HYPERLIN

2、K l _TOC_250003 整体电路图与工作原理7 HYPERLINK l _TOC_250002 元件清单9 HYPERLINK l _TOC_250001 四、电路调试10 HYPERLINK l _TOC_250000 五、设计小结10心得体会10作品展示12六、参考文献13第 0 页第 0 页一、课程设计目的与要求要求实现逻辑功能，在 1-3 状态循环。120s。220s。3、红绿灯变换 3 秒前，黄灯处于闪烁状态，红绿灯变换后黄灯熄灭。4、采用两位数码管显示时间倒计时，倒计时结束红绿灯自动变换。二、设计方案与基本原理方案一、S1-S3 使用 2 个SR 锁存器，设置 00，01，

3、10 三个状态， 这三种状态恰恰对应电路中S1、S2、S3 三种状态。74LS74号。4JK4用。2CD45112方案二D74LS74S1S2 状态切换、S2 正好是相反的状态）D 触发器是边沿触发5、6第 第2页、黄灯闪烁电路可以采用NE5554C6R23采用 74LS192 作为倒计时控制器件，其输出端可直接作为信号灯变化信号。方案对比方案项目实现方法优点缺点一S1-S32 个锁存器简单电平触发，与时钟信号不匹配、无法实现闪烁功能脉冲发生器触发器信号稳定价格较高、电路结构复杂计数电路4 个JK 触发器复杂二S1-S31 个D 触发器与一个简易脉冲信号发生器边沿触发， 与时钟信号匹配，控制精

4、度高脉冲发生器NE555 简易信号发生成本低容易实现频率微脉冲信号精度稍差些器调计数电路2 个 74192计数器容易处理，可显示数值综合考虑，为使电路简化、运行稳定，选用方案二。课程设计原理任务要求实际上就是 3 个状态，不妨设：S1S2S33s。主电路状态与指示灯状态转换【表 1】主电路状态S1RS1GS2YS3RS3GS111S21S311灯数南北 R2东西G2东南西北Y4东西R2南北G2注:R，G，Y红，绿，黄灯。根据【表 1】可知，设计电路只需要 3 组输出端控制指示灯，指示灯都是以 2 个或 4 个一组。总计需要4 3 12 个灯。三、电路设计单元电路设计总体模块设计1、NE555

5、与RC时钟信号。2、计时器模块：使用 2 个带预置数的十进制计时器 74LS192 构成 20 秒倒计时计时器。3、显示模块：采用 2 个 CD4511 作为译码器，将 74LS192 输出的二进制数转化为BCD 码，通过七段数码管显示出具体数值。4、红绿灯转换模块：D 边沿触发器与其他元件构成单稳态触发器，每接收一个脉冲，红绿灯即交替一次。5 构成振荡电路，检测到03 02 01输出脉冲信号，黄灯处于闪烁状态。输出指示灯状态设计（显示电路）按照【表 1】，画出显示电路设想控制电路，如上图，这个电路有 5 个输入端，只要按照要求输入信号，可以达到设计要求。显示电路的改进点亮与熄绿灯与东西路红灯

6、也总是同时电路与电路的输入控制端可以简化为 3 个，如右图所示。第 4 页第 第8页主电路设计、主电路实现S1S2S3 状态的转换，、电路转换条件是时间，电路中需要时钟控制，即时序逻辑控制电路。、实现S120S，S23S，S320S整体电路图与工作原理1总原理图电路完整工作过程描述（总体工作原理） 3、74LS192 工作状态以与状态分析74LS192 工作状态（个位）7419277419277419267419227419237419274192B00000000111001021001131010040101501106011171000810019Q3Q3QQQ数码管B21074192(

7、2)工作状态（十位）Q3Q2Q1Q数码管B000001000117419277419267419277419267419227419237419274192B001 02 03对于个位,若BB=Q3+Q2对于十位数，则 B=Q +Q10因此B=Q3（个位）+Q2（个位）+Q1（十位）+Q0（十位）在电路中可采用 4 个二极管 1N4148（电路图中的D1、D4、D5、D6）作为或门电路。0074LS1920借位会输出低电平，所以只要个位与十位借位输出端都是0，则意味着此时计数器为 00，控制原理即为借位输出端控制 20 秒复位与红绿灯交替变换即可。元件清单元件符号型号数量二极管D1-D61N4

8、1486发光二极管L3 L4 L7 L8红色4发光二极管L1 L2 L5 L6绿色4发光二极管L9 L10 L11 L12黄色4三极管VT1-480504色环电阻R1-1468014色环电阻R155.1K1色环电阻R16 R19 R21 R2710K4色环电阻R17 R20 R24 R261K4色环电阻R18100K1色环电阻R22 R291002色环电阻R23510K1色环电阻R253.3K1色环电阻R285101电解电容C1 C3 C510uF3电解电容C60.47uF1电解电容C7100uF1瓷片电容C2 C41032芯片U1 U2CD45112芯片U3 U474LS1922芯片U5 U7NE5552芯片U674LS741管座DIP82管座DIP141管座DIP164数码管DS1 DS22稳压电路U878051四、电路调试仿真使用 multisim 软件。由于本电路结构复杂，元件繁多，难以一步到位、调试成功，为了更容易达到仿真效果，可以采用分步调试的方法。1、当计数器显示 00 时候，红绿灯交替变换。2、当计数器显示 03 02 01 时候，黄灯闪烁。3、最后将 2 个分步仿真合并在一起，得到完整的仿真电路。74LS08五、设计小结心得体会在设计过程中，我第一次综合的运用了如此多的软件，设计过程第 9 页中不自觉的