電子線路課程設(shè)計交通燈

1、<p><b>　　電子線路與設(shè)計</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目 </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　姓 名

2、 </p><p>　　學 號 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計目的和要求……………………1</p><p>　　二、設(shè)計方案和基本原理……………………2</p><p>　　三、電路設(shè)計………

3、…………………………5</p><p>　　四、電路調(diào)試…………………………………6</p><p>　　五、設(shè)計小結(jié)…………………………………6</p><p>　　六、參考文獻…………………………………7</p><p>　　附錄……………………………………………7</p><p>　　一、課程設(shè)計目的與要求<

4、;/p><p>　　交通燈控制信號的應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　本電路設(shè)計一個交通燈控制器，需要達到的目的如下;</p><p>　　一個周期64秒，平均分配，前32秒紅燈亮，后32秒綠燈亮。</p><p>　　在紅燈亮的期間的后8秒與紅燈在一起的黃燈閃爍（注意：紅燈同時亮）。為了顯示效果明顯，設(shè)計閃爍頻率為2。</p>

5、<p>　　在綠燈亮的期間的后8秒與綠燈在一起的黃燈閃爍（注意：綠燈同時亮），為了顯示效果明顯，設(shè)計閃爍頻率為2。</p><p>　　在黃燈閃爍期間，數(shù)碼管同時倒計時顯示，在此期間以外，數(shù)碼管不亮。</p><p><b>　　電路學習任務(wù)：</b></p><p><b>　　實踐部分：</b></p&

6、gt;<p>　　1 畫電路原理圖。</p><p>　　2 查閱主要器件（555，4024，74LS00，74LS193）的技術(shù)資料。</p><p>　　3 辯認套件中所有電子元器件以及印刷電路板。</p><p><b>　　4 焊接。</b></p><p>　　5 測試：觀察紅，綠，黃燈

7、的狀態(tài)以及數(shù)碼管的狀態(tài)情況，并測量各狀態(tài)下的時間。</p><p>　　6 分析故障和排除故障，并將分析和排除過程記錄下來。</p><p><b>　　理論部分：</b></p><p>　　要求電路的時間分配為40秒和24秒，請重新設(shè)計電路。</p><p><b>　　報告部分：</b>&l

8、t;/p><p>　　課程設(shè)計題目，時間，地點，指導老師。</p><p><b>　　課程設(shè)計目的。</b></p><p><b>　　電路工作原理。</b></p><p>　　參數(shù)確定與計算過程。</p><p><b>　　測試數(shù)據(jù)表格。</b>&

9、lt;/p><p><b>　　數(shù)據(jù)處理與說明。</b></p><p>　　故障處理過程與體會。</p><p>　　8 器件清單與電路原理圖。</p><p>　　二、設(shè)計方案和基本原理</p><p>　　1.為了完成交通燈控制電路的設(shè)計，方案考慮如下：</p><p>

10、;　　一個脈沖信號發(fā)生器，一個二進制加法計數(shù)器，一個十進制減法計數(shù)器，紅燈與綠燈以及黃燈是否亮是由二進制加法計數(shù)器的輸出端狀態(tài)來決定的，因此，設(shè)計一個組合邏輯電路，它的輸入信號就是二進制加法計數(shù)器的輸出信號，它的輸出就是發(fā)光二極管的控制信號，因此，需要一個組合邏輯電路，六個發(fā)光二極管（二個紅色發(fā)光二極管，二個綠色發(fā)光二極管，二個黃色發(fā)光二極管）電路，一個數(shù)碼管顯示電路。</p><p>　　2.基本原理結(jié)構(gòu)圖如下

11、：</p><p>　　3.仔細研究印刷電路板，在本印刷電路板上將要裝配的重要器件有：</p><p>　　七位二進制計數(shù)器4024</p><p>　　七位二進制計數(shù)器4024各腳功能如圖所示，14腳為電源端，所接電源電壓范圍：+3V--+15V，7腳接地GND。2腳為復位端（清零端），高電平有效。1腳為脈沖信號輸入端，下降沿有效（即計數(shù)器在脈沖下降沿時刻計數(shù)）。

12、Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1是七個數(shù)據(jù)輸出端，Q7為最高位，Q1為最低位。當輸入脈沖信號后，計數(shù)器輸出端的狀態(tài)變化：0000000—1111111。</p><p>　　本電路中的組合邏輯電路的輸入信號為二進制計數(shù)器的輸出信號Q7Q6Q5Q4Q3Q2，設(shè)計Q2信號頻率為1，而輸出應(yīng)為六個表示路口交通燈信號的發(fā)光二極管（一方為紅綠黃燈DR1，DG1，DY1；另一方為紅綠黃燈DR2，DG2，DY2）的控制信號，分別用

13、LR1，LG1，LY1和LR2，LG2，LY2表示，但注意到DR1和DG2狀態(tài)相同，DG1和DR2狀態(tài)相同，DY1和DY2狀態(tài)相同，所以實際上只要三個輸出信號即可，分別用L1，L2，L3表示。</p><p>　　組合邏輯電路的輸出信號L1，L2，L3與電路的輸入信號Q7，Q6，Q5，Q4，Q3，Q2的關(guān)系用如下真值表表示：</p><p><b>　　從以上可知</b&g

14、t;</p><p>　　，需要低電平有效時，</p><p>　　，需要低電平有效時，</p><p>　　考慮到黃燈需要閃爍，可以讓L3信號和Q1信號（頻率為2HZ的脈沖波）加到一個二輸入的與非門的兩個輸入端，輸出信號為L4，</p><p><b>　　當L3為0時，</b></p><p>

15、;<b>　　當L3為1時，</b></p><p>　　黃燈不亮，即L3=0時，計數(shù)器需要處于預置數(shù)狀態(tài)，即PL=0，黃燈亮，即L3=1時，計數(shù)器需要處于計數(shù)狀態(tài)，即PL=1?？梢姡琍L=L3.</p><p>　　作為減法器使用，CU接高電平，CD接脈沖信號Q2。</p><p>　　因計數(shù)器處于計數(shù)狀態(tài)或預置數(shù)狀態(tài)，不能處于復位狀態(tài)，因此

16、讓MR=0.</p><p>　　可預置二進制可逆計數(shù)器74LS193</p><p>　　74LS193外形結(jié)構(gòu)為DIP16，其中（8）腳接GND，（16）腳接+5V電源。</p><p>　　1 CU—加計數(shù)脈沖信號輸入端。</p><p>　　2 CD—減計數(shù)脈沖信號輸入端。</p><p>　　注意：用其中

17、一個輸入端時，另一個輸入端接高電平。</p><p>　　3 Q3,Q2,Q1,Q0--計數(shù)器數(shù)據(jù)輸出端，Q3為最高位，Q0為最低位。</p><p>　　4 P3,P2,P1,P0 ---計數(shù)器預置數(shù)輸入端，當計數(shù)器處于預置數(shù)狀態(tài)時，通過該輸入端預置數(shù)，此時Q3Q2Q1Q0=P3P2P1P0。</p><p>　　5 MR—復位信號輸入端，上升沿有效，即當M

18、R從0跳到1時，計數(shù)器復位，此時Q3Q2Q1Q0=0000。當MR=0時，計數(shù)器處于計數(shù)狀態(tài)。</p><p>　　6 PL—預置數(shù)功能控制端，低電平有效，當PL=0時，計數(shù)器處于預置數(shù)狀態(tài)，當PL=1時，計數(shù)器處于計數(shù)狀態(tài)。</p><p>　　7 TCU—加計數(shù)進位信號輸出端。</p><p>　　8 TCD—減計數(shù)借位信號輸出端。</p>

19、<p>　　根據(jù)設(shè)計要求，預置數(shù)為8，P3=1，接高電平（電源），P2=P1=P0=0，接低電平（地GND）。</p><p>　　9　J1要與前續(xù)電路的輸入輸出電源接口方位相一致，因此要注意其方位。</p><p>　　可見，需要L4低電平有效，這樣，L3為0時，黃燈不亮，L3為1時，黃燈閃爍。</p><p><b>　　三、電路設(shè)計<

20、/b></p><p><b>　　設(shè)計原理圖</b></p><p><b>　　四、電路調(diào)試</b></p><p>　　接上電源，便可以進行交通燈控制系統(tǒng)的檢測，一個周期64秒，平均分配，前32秒紅燈亮，后32秒綠燈亮。</p><p>　　在紅燈亮的期間的后8秒與紅燈在一起的黃燈閃爍（

21、紅燈同時亮）閃爍頻率為2。</p><p>　　在綠燈亮的期間的后8秒與綠燈在一起的黃燈閃爍（綠燈同時亮）閃爍頻率為2。</p><p>　　在黃燈閃爍期間，數(shù)碼管同時倒計時顯示，在此期間以外，數(shù)碼管不亮。</p><p><b>　　五、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　在這次實習過程中，我認識555定時器 等一系

22、列芯片的構(gòu)造、功能和使用。懂得交通燈的操作原理運行方式，加深了我元件的操作和使用。我明白了設(shè)計電子電路的一般過程，既是設(shè)計、仿真、組裝、調(diào)試的過程，我們需要運用我們所學的電子技術(shù)方面的知識。通過這次實習，我學到了許多，我對課本上的知識我更加充分的了解，我在電子電路設(shè)計反面有了更深的認識，學到的知識只有用到實踐中才能體現(xiàn)出知識的價值，才能體現(xiàn)出知識的重要性，也只有這樣，我們才能很好的發(fā)揮我們的能力。在這次實習中，學到了很多東西也認識了很多

23、自身的不足。在以后的學習中，我應(yīng)當好好學習專業(yè)知識，哪怕是不知道用在什么地方，將來也許就用上了，我還應(yīng)當注重培養(yǎng)自己的動手能力，培養(yǎng)自己自我學習的能力，為將來如果從事電子設(shè)計方面的工作打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　六、參考文獻</b></p><p>　　[1] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字部分)(第五版)[M]北京：高等教育出版社,2006.1 <

24、;/p><p>　　[2] 何希才.常用集成電路簡明速查手冊[M]北京：國防工業(yè)出版社，2006.8 </p><p>　　[3] 劉福太.電子電路［M］北京：科學出版社,2007.10 </p><p>　　[4] 金唯香等編. 電子測試技術(shù). 湖南大學出版社，2004年 </p><p>　　[5] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教