数电课程设计 交通灯

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1、西安邮电学院数字电子课程设计报告书——交通信号灯控制器院系名称：自动化学院学生姓名：专业名称：智能科学与技术班级：实习时间：2011年6月20日至2011年7月1日一、设计任务1.课程性质数字逻辑课程设计2.课程目的训练学生综合所学的《数字逻辑》的基本知识，包括熟悉集成电路的引脚安排，各芯片的逻辑功能及使用方法，了解面包板结构及其接线方法，通过使用Proteus仿真技术，独立完整地设计一定功能的电子电路，以及仿真和调试的综合功能。3.交通灯功能概述红绿灯交通信号系统为模拟实际的十字路口交通信号灯。外部硬件电路包括：两组红黄绿灯（配合十字路口的双向指挥控制）、一组手动与自动控制开关（

2、针对交通警察指挥交通控制使用）、倒计时显示器（显示允许通行或禁止通行时间）。4.设计要求（1）在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿灯，显示顺序为其中一方向是绿灯、黄灯、红灯；另一方向是红灯、绿灯、黄灯。（2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行时间，其中一个方向上绿灯亮的时间是20s，另一个方向上绿灯亮的时间是30s，黄灯亮的的时间都是5s。（3）选做：当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开关，其中一个方向常通行，倒计时停止。当特殊情况结束后，按下自动控制开关，恢复正常状态。（4）选做：用两组数码管，实现双向倒计时显示。二、设计思路1.1Hz脉冲信号产生电路由于设计

3、需要，八位数码管需要每隔一秒变动一次，所以采用555芯片产生1Hz脉冲信号输出，作为数码管控制部分的输入。2.LED控制部分在实际情况下，一个十字路有一个主干道和一个支干道。主干道的车流量较大，即要求主干道绿灯亮的时间长，支干道正好相反。74LS74输出与LED灯点亮关系Q1Q2LED情况00Rg01Ry10Gr11Yg可以得出：R=Q2r=Q2~Y=Q1&(Q2~)y=Q1&Q2G=(Q1~)&(Q2~)g=(Q1~)&Q23.数码管控制部分用74LS48驱动数码管，为实现倒计时，则需要74LS161通过非门与74LS48芯片连接，1Hz的脉冲信号输入到74LS161。由于要显示

4、十位数所以需要两片74LS161，两片74LS48。因为现实数字有29—00，19—00，05—00三种状态，所以需要在不同情况通过检测下给74LS161装不同初值。下表为LED不同情况下两片74LS161装入初值情况表十位数74LS161个位数74LS161现在之前D0D1D2D3D0D1D2D3RgYg10111111RyRg00000101GrRy01111111YgGr00000111可以分析得出，需要R和y分别经过一个非门与显示十位的74LS161的D1，D0连接，D2，D3接高电平。Q1直接与显示个位的74LS161的D0，D4连接，Q1通过非门与D3连接，D2接高电平

5、。4.总体设计框图三、各部分电路Proteus仿真电路图1.1Hz脉冲产生电路图2.数码管控制电路图3.LED控制电路图三、总体电路图四、实验仪器设备集成器件：555芯片一片；74LS161两片；74LS48一片；74LS74一片；74LS00一片；74LS04两片；74LS08一片；电容：4.7u一个；0.1u一个；电阻：4.7k一个；150k一个；100四个；其他：数码管一个；发光二极管七个；导线若干；面包板一块；万用表等。六、连接调试中遇到的问题1.在连接555脉冲产生电路时，没注意到面包板的线路是否连通，结果接完测试时，将二极管接到脉冲输出端，发现其一直处于亮的状态。检查电

6、路连线和面包板后，发现是面包板有一处不连通，重新布线后问题解决。经此，在连接后面的电路时，我每完成一个单元电路后，都要用万用表测试一下该单元电路的连通性和正确性，以避免同样的错误再次发生。2.由于布线不合理，在完成555电路和计数电路连接后，电路板上的导线已经有些零乱，导致后面的电路不好连接，线路也不好检查，于是我不得不将已有电路拆除、重连。鉴于此，我先将所需芯片全部安在面包板上，给电路总体布好局后，再一个一个模块的连接。虽然重新连电路费了不少时间，但是经过这次总体规划，电路布局得到简化，使使用的芯片更少，结构简单，检查电路也更加方便。3.由于是在一小块面包板上完成一个集成电路，所

7、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，而是几个数字无序出现。多次检查后，发现是电路板上个别芯片管脚与电路板接触不良，因此，在往后接线前，要特别注意芯片的管脚，检查芯片是否插紧，导线是否松弛等。七、分析与总结两周实习，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。实习就是将理论付之于实践的过程，如何能更好地用自己的知