簡易交通燈控制邏輯電路設(shè)計報告

模擬電子技術(shù)課程設(shè)計學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)班級：學(xué)生1姓名：學(xué)生1學(xué)號：學(xué)生2姓名：學(xué)生2學(xué)號：指導(dǎo)教師：完成時間：成績：評閱意見：評閱意見：評閱教師日期目錄TOC\o"1-3"\h\u一.設(shè)計要求 3二.設(shè)計的作用、目的 3三．設(shè)計的基本實現(xiàn) 31.系統(tǒng)概述 32.單元電路的設(shè)計與分析 43.電路的安裝與調(diào)試 6四．心得體會、存在的問題和進一步改進 7存在的問題1： 9存在的問題2： 9存在的問題3： 9五．附錄 10表2元器件明細表 10附圖2 12實物圖 13六．參考文獻 13

簡易交通燈控制邏輯電路設(shè)計報告一.設(shè)計要求(1)東西方向綠燈亮,南北方向紅燈亮,時間15s。(2)東西方向與南北方向黃燈亮,時間5s。(3)南北方向綠燈亮,東西方向紅燈亮,時間l0s。(4)如果發(fā)生緊急事件,可以手動控制四個方向紅燈全亮。二.設(shè)計的作用、目的設(shè)計一個交通燈控制器，由一條主干道（東西道）和一條支干道（南北道）匯合成十字路口，在每個入口處設(shè)置紅、綠、黃三色信號燈，紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停在禁行線外。

主、支干道均有車時，兩者交替允許通行，主干道每次放行15秒，支干道每次放行10秒，還有5秒的黃燈時間作為過度，讓行駛中的車輛停在禁行線以外。通過對交通燈的設(shè)計，加深對555定時器構(gòu)建電路的理解，掌握基本電路在實際生活中的應(yīng)用。三．設(shè)計的基本實現(xiàn)1.系統(tǒng)概述因為信號燈的工作狀態(tài)循環(huán)不變，故可以才用扭環(huán)形計數(shù)器將單位時間脈沖按分配來實現(xiàn)，根據(jù)要求，可以采用n=6的扭環(huán)形計數(shù)器。扭環(huán)形計數(shù)器可以由3個74LS-雙D觸發(fā)器組成。系統(tǒng)由脈沖信號發(fā)生器、定時器、控制器、信號燈顯示器五大部分組成。其中脈沖信號發(fā)生器用于給各個組成部分提供脈沖信號，通過定時器向控制器發(fā)出定時信號，使相應(yīng)的LED燈發(fā)光?？刂破鞲鶕?jù)定時器的信號，進行狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換，使顯示器的顯示發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變。2.單元電路的設(shè)計與分析圖1扭環(huán)形計數(shù)器及其譯碼電路譯碼電路：在狀態(tài)表1可以得出a=Q5*/Q1，b=Q1，c=/Q5*/Q1,d=/Q5,e=Q5*/Q1，f=Q5*Q1。根據(jù)上述可以畫出譯碼電路，如圖1所示。時鐘電路：時鐘電路的任務(wù)是產(chǎn)生一系列單位時間脈沖。產(chǎn)生脈沖的震蕩電路有多種，有RC震蕩電路，有CMOS器件，集成放大元件，晶體震蕩元件等構(gòu)成的震蕩電路，還有定時元件構(gòu)成的震蕩電路。這里的單位時間是黃燈點亮的時間，2.5s左右最合適，像這樣的低頻脈沖，可采用555定時器電路產(chǎn)生，講定時器蓮姐成多諧震蕩電路，它的輸出是周期性矩形波，其頻率與外接元件參數(shù)有關(guān)，為:f=1.43/[（R1+2R2）C]，2.5s的信號頻率為0.4Hz，取C=10uF，R1=175KOhm，R2=100KOhm可滿足要求。表1扭環(huán)形計數(shù)器的工作狀態(tài)CP/Q6Q6Q5Q4Q3Q2Q1/Q1010000001110000010210000110310001110410011110510111110601 11111070111110180111100190111000110011000011101000001圖2多諧震蕩電路3.電路的安裝與調(diào)試技術(shù)問題1.面包板的接口相互之間是怎么樣的?通過萬用表測量。把萬用表打開，旋鈕旋到歐姆。從面包板接口接出兩個需要測試的點，用萬用表的兩根線與其連接，觀察示數(shù)。如果示數(shù)為0或者接近，那么兩個點是同一根線上的。反之，就不是同一根線上的。技術(shù)問題2.在緊急事件時，怎么樣手動控制四個紅燈全亮？我們可以從電壓正極連接出兩根線，它們連到兩個不相干的開關(guān)上，開關(guān)其它的一端接到4個紅燈上。當出現(xiàn)事故時，可以把開關(guān)打開，四個紅燈亮。技術(shù)問題3.當打開緊急開關(guān)時，由于4個紅燈與電源直接連接，怎么解決電壓問題？可以在電源與開關(guān)之間串連一個0-1kohm的滑動變阻器，作為保護電阻。并且在打開開關(guān)時，把滑動變阻器滑到最大電阻的位置。四．心得體會、存在的問題和進一步改進學(xué)生1：通過本次課程設(shè)計，我深深的體會到了作為一個工程師的艱難，我還只是在前人的基礎(chǔ)上進行修改，并沒有自己去設(shè)計。從這一次我知道，即使看起來簡單的東西，也是需要努力、認真的。同時，必須考慮到問題的任何一個細節(jié)，否則最后也將是功敗垂成。我們選這個課程設(shè)計（簡易交通燈的設(shè)計），因為在實際生活中能常常看到，并且在上個學(xué)期做過這個數(shù)電的實驗，自己感覺有那么一點基礎(chǔ)，可能做起來更加舒適，畢竟以前沒做過。原理圖設(shè)計：當我們選取了這樣一個題目，我們就開始收集相關(guān)的各種資料，對題目有個大致的了解，規(guī)劃一下設(shè)計的任務(wù)將要完成哪些功能。然后就具體的每一項功能應(yīng)該怎樣具體的設(shè)計，例如用什么方法完成這一功能，這種想法是否合理，比較使用哪個芯片來完成這項功能。經(jīng)過長時間的查閱資料、思索、推敲，最后定出了這次設(shè)計的原理圖。確定原理圖之后，在ewb上做好仿真，與實驗所需的要求進行比較，多余的刪除，少了的改進。然后買好面包板，在連接線路前，對面包板進行檢查。沒問題了之后，接下來就是真正的硬件連接調(diào)試了。程序既然已經(jīng)在仿真的軟件上通過認證，如果連接上硬件不好使的話，說明在硬件上某個部分存在一定的問題?？赡苁俏覀兊倪\氣好，還是比較心細。調(diào)試時，交通燈和仿真是一樣的，個人來說比較爽。因為，同學(xué)們調(diào)試時一般都會有問題。最后了老師所要求的那些都實現(xiàn)了，只是這個設(shè)計還能更加的完善，自己感到遺憾。通過這次課程設(shè)計，感覺自己平時學(xué)的東西還是太少，沒有更好的完成這次的任務(wù)。但從中還是學(xué)習(xí)到了不少東西，使我受益匪淺。這次課程設(shè)計中犯下了不少錯誤，以后我會接受這些教訓(xùn)，同時把這些教訓(xùn)轉(zhuǎn)換為經(jīng)驗應(yīng)用到以后的此類設(shè)計中。最后，衷心感謝在課程設(shè)計期間老師對我們的無私幫助，還要感謝和我同組的合作者，以及所有幫助過我的同學(xué)。學(xué)生2：通過這次的課程設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，找出了在模擬電路和數(shù)字電路知識上的很多漏洞，也看到了自己的在動手實踐方面還缺乏經(jīng)驗，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。在課程設(shè)計過程中，光有理論知識是不夠的，還必須懂一些實踐中的知識。

剛開始的時候，我們就分配好了各自的任務(wù)，然后我們積極查詢相關(guān)資料，并且經(jīng)常聚在一起討論各個方案的可行性；最后我們設(shè)計電路圖，焊接電路板，檢修線路，調(diào)試電路。在課程設(shè)計中只有一個人知道原理是遠遠不夠的，必須讓兩個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗，團結(jié)協(xié)作是我們成功的一項非常重要的保證，而這次設(shè)計也正好鍛煉我們這一點，這也是非常寶貴的。本次課程設(shè)計也鞏固和加深了我對電子線路基本知識和理解，增強了根據(jù)課程需要選學(xué)參考資料，查閱手冊、圖表和文獻資料的自學(xué)能力。然后深入研究，提出方案，對比后得出最終的可行方案。同時我也初步學(xué)習(xí)到了關(guān)于課程設(shè)計的基本方法、步驟和撰寫設(shè)計論文的格式。

為完成這次課程設(shè)計，我們兩個人確實很辛苦，大部分課余時間都花在了這件事情上，但是很遺憾我們沒能完成得十全十美。最后要謝謝老師給我們的指導(dǎo)以跟我一組的同學(xué)互相幫助才能把這個課設(shè)做出來。存在的問題1：設(shè)計電路沒有數(shù)碼管部分，如果要測量每個燈發(fā)光時間，只能通過秒表估讀。（見附圖1）存在的問題2：在緊急事件時，把連接紅燈的兩個開關(guān)打開，可以讓紅燈亮，但是其他燈還是在繼續(xù)工作。（見附圖2）存在的問題3：如果在其他燈上按上一個開關(guān)，當緊急事件時，我們可以控制其他燈的運行與關(guān)閉。（見附圖1）進一步的改進1：修改設(shè)計電路，向其中設(shè)計一個數(shù)碼管，讓實驗結(jié)果更加清楚。進一步改進2：有沒有一種開關(guān)，開關(guān)的原理是在這個開關(guān)可以同時控制幾個開關(guān)的打開與關(guān)閉。因為根據(jù)設(shè)計電路，開關(guān)數(shù)量有5個，在實際操作中不方便。（見附圖1）進一步改進3：看其他同學(xué)做的，控制緊急事件是采用JK觸發(fā)器，我們這個設(shè)計電路也可以采用嗎。五．附錄表2元器件明細表序號名稱型號與規(guī)格數(shù)量1面包板2塊2電源5V1個3萬用表1只4555計時器1塊574LS743塊674LS081塊7電阻175千歐姆、100千歐姆10微法、0.01微法2個8電容2個9導(dǎo)線若干10LED燈紅、黃、綠燈每樣4個12個11開關(guān)若干附圖2實物圖1實物圖2六．參考文獻[1]彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:高等教育出版社[2]孫梅生,李美鶯,徐振英.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].北京:高等教育出版社[3]梁宗善.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社[4]張玉璞,李慶常.電子技術(shù)課程設(shè)計[M].北京:北京理工大學(xué)出版社[5]謝自美.電子線路設(shè)計·實驗·測試(第二版)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計\t"