荆楚理工学院2010级电气工程及其自动化专业电工(3)班交通灯控制

本是耳机完全是为数电课程设计做准备的,该设计要求用两组红绿灯来表示主次通道上的红绿灯,主通道上绿灯亮60秒,次通道仅上红绿灯亮45秒,每次绿灯变成红灯时黄灯闪烁5秒已做过度,一方的红灯亮的时间等于另一方绿灯黄灯亮的时间之和,本设计仅供参考

JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

《数字电子线路基础》

课程设计报告

交通灯控制器

专 业 ： 电气工程及其自动化

班 级 ： 10电工（3）班

学生姓名 ： 赵伟

指导教师 ： 傅俊 马雪芬

提交日期 ： 2012-06-10

本是耳机完全是为数电课程设计做准备的,该设计要求用两组红绿灯来表示主次通道上的红绿灯,主通道上绿灯亮60秒,次通道仅上红绿灯亮45秒,每次绿灯变成红灯时黄灯闪烁5秒已做过度,一方的红灯亮的时间等于另一方绿灯黄灯亮的时间之和,本设计仅供参考

目 录

第一部分 设计任务

1.1 设计题目及求 3

1.2.1 方案一 3

1.2.2 方案二 3

1.2.3 方案三 3

1.2.4 各方案分析比较 3 第二部分 设计方案

2.1 总体设计方案说明 4

2.2 模块结构与方框图 4 第三部分 电路设计与器件选择

3.1 功能模块一（时钟模块及保持模块） 5

3.1.1 模块电路及参数计算 5

3.1.2 工作原理和功能说明 6

3.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 7

3.2 功能模块二（计数模块） 8

3.2.1 模块电路及参数计算 9

3.2.2 工作原理和功能说明 9

3.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 9

3.3 功能模块三（增益模块） 10

3.3.1 模块电路及参数计算 10

3.3.2 工作原理和功能说明 12

3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） 12

3.4 元件清单 12 第四部分 安装调试与性能测量

4.1 电路安装 14 （推荐附整机数码照片）

4.2 电路调试 18

4.2.1 调试步骤及测量数据 20

4.2.2 故障分析及处理 20

4.3 整机性能指标测量（附数据、波形等） 21 第五部分 课程设计总结 （心得体会） 22 第六部分 参考文献 23

本是耳机完全是为数电课程设计做准备的,该设计要求用两组红绿灯来表示主次通道上的红绿灯,主通道上绿灯亮60秒,次通道仅上红绿灯亮45秒,每次绿灯变成红灯时黄灯闪烁5秒已做过度,一方的红灯亮的时间等于另一方绿灯黄灯亮的时间之和,本设计仅供参考

一、任务设计

1.1、实验课题：交通灯控制器

1.2、要求

1、能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿的指示状态

用两组红、黄、绿三色灯作为两个方向的红、黄、绿灯。

2、能实现正常的到计时功能，用两组数码管作为东西和南北方向的到计时显示，主干道每次放行（绿灯）60秒，支干道每次放行（绿灯）45秒，在每次由绿灯变成红灯的转换过程中，要亮黄灯5秒作为过渡。

3、能实现特殊状态的功能（选做）

（1〉按sl键后，能实现特殊状态功能：

（2）显示到计时的两组数码管闪烁；

（3）计数器停止计数并保持在原来的状态：

（4）东西、南北、路口均显示红灯状态：

（5）特殊状态解除后能继续计数。

4、能实现总体清零功能

按下该键后，系统实现总清零，计数器由初始状态计数，对应状态的指示灯亮。

1.3方案备份及及比较

方案一：我们设计时将其分为3个模块⑴脉冲产生模块（2）控制器模块（3数字显示

模块。

在这种方案中有NE555定时器构成秒脉冲，在经过74LS双D触发器进行频 将产生的脉冲信号送到控制模块，从而控制红绿灯正常工作，控制模块我们选

74LS164八位双向移位寄存器来实现

因为要求主通道此通道绿灯分别亮60S、45S可以选5S作为一个时钟周期，选用红绿黄三种不同颜色的LED发光二级管作为红绿灯模型；数字显示模块我们选用四块共阴极数码管来显示主次通道绿灯亮时间，用两片74LS168结成45和60进制的减法计数器控制时间，用74LS248译码

本是耳机完全是为数电课程设计做准备的,该设计要求用两组红绿灯来表示主次通道上的红绿灯,主通道上绿灯亮60秒,次通道仅上红绿灯亮45秒,每次绿灯变成红灯时黄灯闪烁5秒已做过度,一方的红灯亮的时间等于另一方绿灯黄灯亮的时间之和,本设计仅供参考

方案二： 这种设计方案中，74LS90代替74LS164，来作为电路的控制模块，还有秒脉

冲分频方面我们选用了74LS190将我们做出的脉冲进行分频，其他都与方案

一差不多。

方案三： 这是我们认为三种方案中最好的一种，脉冲模块和控制模块与方案二相同，而

数显模块选用共阴极数码管显示，用CD4511来译码。

方案比较：方案一设计全面布局严谨，但是分频时出现问题，双D触发器只能进行偶数

分频，而题目要求需要5分频，而方案二虽然解决了分频问题，但是用74LS248

译码，元件较昂贵,方案三选用的CD4511译码器，价格低廉，稳定性好，综

上诸多优点我们最终选用方案三作为我们的设计思路。

二、设计方案

2.1总体设计方案说明

用两组红绿灯分别代表主次通道的红绿灯模型，当主通道绿灯亮时，控制主通道的数码管显示绿灯亮的时间，与此同时此通道的红灯亮，当主通道绿灯熄灭主通道黄灯闪亮5秒后红灯亮如此循环为一周期，红灯和黄灯亮时数码管保持绿灯熄灭前的瞬间状态值不变，一方红灯的时间等于另一方绿灯和黄灯所亮的时间之和。

2.2 模块结构与方框图

（1）模块结构

本是耳机完全是为数电课程设计做准备的,该设计要求用两组红绿灯来表示主次通道上的红绿灯,主通道上绿灯亮60秒,次通道仅上红绿灯亮45秒,每次绿灯变成红灯时黄灯闪烁5秒已做过度,一方的红灯亮的时间等于另一方绿灯黄灯亮的时间之和,本设计仅供参考

（2

3.1 3.1.1 脉冲产生模块图

本是耳机完全是为数电课程设计做准备的,该设计要求用两组红绿灯来表示主次通道上的红绿灯,主通道上绿灯亮60秒,次通道仅上红绿灯亮45秒,每次绿灯变成红灯时黄灯闪烁5秒已做过度,一方的红灯亮的时间等于另一方绿灯黄灯亮的时间之和,本设计仅供参考

3.1.2工作原理及功能说明

上图是脉冲产生电路图，由于需要进行5分频，所以我们做了一个2HZ的连续脉冲源，选用了NE555定时器，两个定值电阻和一个可变电阻，两个电容，连接如图1-1所示.

我们取R1=R2，因为f=2HZ,所以周期T=1/f=0.5S,T=(R1+2R2)Cln2=0.5.取C=10μF,则代入上式可得到：R1=R2=24KΩ,可变电阻选用最大值为1KΩ …… 此处隐藏：3705字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……