電子線路課程設(shè)計(jì)交通燈

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

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

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

4、;/p><p>　　交通燈控制信號(hào)的應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　本電路設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈控制器，需要達(dá)到的目的如下;</p><p>　　一個(gè)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(shí)亮）。為了顯示效果明顯，設(shè)計(jì)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(shí)亮），為了顯示效果明顯，設(shè)計(jì)閃爍頻率為2。</p><p>　　在黃燈閃爍期間，數(shù)碼管同時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示，在此期間以外，數(shù)碼管不亮。</p><p><b>　　電路學(xué)習(xí)任務(wù)：</b></p><p><b>　　實(shí)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(rèn)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(cè)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(cè)量各狀態(tài)下的時(shí)間。</p><p>　　6 分析故障和排除故障，并將分析和排除過(guò)程記錄下來(lái)。</p><p><b>　　理論部分：</b></p><p>　　要求電路的時(shí)間分配為40秒和24秒，請(qǐng)重新設(shè)計(jì)電路。</p><p><b>　　報(bào)告部分：</b>&l

8、t;/p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目，時(shí)間，地點(diǎn)，指導(dǎo)老師。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的。</b></p><p><b>　　電路工作原理。</b></p><p>　　參數(shù)確定與計(jì)算過(guò)程。</p><p><b>　　測(cè)試數(shù)據(jù)表格。</b>&

9、lt;/p><p><b>　　數(shù)據(jù)處理與說(shuō)明。</b></p><p>　　故障處理過(guò)程與體會(huì)。</p><p>　　8 器件清單與電路原理圖。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)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(jì)，方案考慮如下：</p><p>

10、;　　一個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生器，一個(gè)二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，一個(gè)十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，紅燈與綠燈以及黃燈是否亮是由二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的輸出端狀態(tài)來(lái)決定的，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯電路，它的輸入信號(hào)就是二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)，它的輸出就是發(fā)光二極管的控制信號(hào)，因此，需要一個(gè)組合邏輯電路，六個(gè)發(fā)光二極管（二個(gè)紅色發(fā)光二極管，二個(gè)綠色發(fā)光二極管，二個(gè)黃色發(fā)光二極管）電路，一個(gè)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(xì)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(jìn)制計(jì)數(shù)器4024</p><p>　　七位二進(jìn)制計(jì)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(fù)位端（清零端），高電平有效。1腳為脈沖信號(hào)輸入端，下降沿有效（即計(jì)數(shù)器在脈沖下降沿時(shí)刻計(jì)數(shù)）。

12、Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1是七個(gè)數(shù)據(jù)輸出端，Q7為最高位，Q1為最低位。當(dāng)輸入脈沖信號(hào)后，計(jì)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(hào)為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)Q7Q6Q5Q4Q3Q2，設(shè)計(jì)Q2信號(hào)頻率為1，而輸出應(yīng)為六個(gè)表示路口交通燈信號(hào)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(hào)，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(shí)際上只要三個(gè)輸出信號(hào)即可，分別用L1，L2，L3表示。</p><p>　　組合邏輯電路的輸出信號(hào)L1，L2，L3與電路的輸入信號(hào)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(shí)，</p><p>　　，需要低電平有效時(shí)，</p><p>　　考慮到黃燈需要閃爍，可以讓L3信號(hào)和Q1信號(hào)（頻率為2HZ的脈沖波）加到一個(gè)二輸入的與非門的兩個(gè)輸入端，輸出信號(hào)為L(zhǎng)4，</p><p><b>　　當(dāng)L3為0時(shí)，</b></p><p>

15、;<b>　　當(dāng)L3為1時(shí)，</b></p><p>　　黃燈不亮，即L3=0時(shí)，計(jì)數(shù)器需要處于預(yù)置數(shù)狀態(tài)，即PL=0，黃燈亮，即L3=1時(shí)，計(jì)數(shù)器需要處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，即PL=1。可見，PL=L3.</p><p>　　作為減法器使用，CU接高電平，CD接脈沖信號(hào)Q2。</p><p>　　因計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)或預(yù)置數(shù)狀態(tài)，不能處于復(fù)位狀態(tài)，因此

16、讓MR=0.</p><p>　　可預(yù)置二進(jìn)制可逆計(jì)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(jì)數(shù)脈沖信號(hào)輸入端。</p><p>　　2 CD—減計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)輸入端。</p><p>　　注意：用其中

17、一個(gè)輸入端時(shí)，另一個(gè)輸入端接高電平。</p><p>　　3 Q3,Q2,Q1,Q0--計(jì)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(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)輸入端，當(dāng)計(jì)數(shù)器處于預(yù)置數(shù)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)該輸入端預(yù)置數(shù)，此時(shí)Q3Q2Q1Q0=P3P2P1P0。</p><p>　　5 MR—復(fù)位信號(hào)輸入端，上升沿有效，即當(dāng)M

18、R從0跳到1時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，此時(shí)Q3Q2Q1Q0=0000。當(dāng)MR=0時(shí)，計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。</p><p>　　6 PL—預(yù)置數(shù)功能控制端，低電平有效，當(dāng)PL=0時(shí)，計(jì)數(shù)器處于預(yù)置數(shù)狀態(tài)，當(dāng)PL=1時(shí)，計(jì)數(shù)器處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。</p><p>　　7 TCU—加計(jì)數(shù)進(jìn)位信號(hào)輸出端。</p><p>　　8 TCD—減計(jì)數(shù)借位信號(hào)輸出端。</p>

19、<p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，預(yù)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(shí)，黃燈不亮，L3為1時(shí)，黃燈閃爍。</p><p><b>　　三、電路設(shè)計(jì)<

20、/b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理圖</b></p><p><b>　　四、電路調(diào)試</b></p><p>　　接上電源，便可以進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的檢測(cè)，一個(gè)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(shí)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(shí)亮）閃爍頻率為2。</p><p>　　在黃燈閃爍期間，數(shù)碼管同時(shí)倒計(jì)時(shí)顯示，在此期間以外，數(shù)碼管不亮。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　在這次實(shí)習(xí)過(guò)程中，我認(rèn)識(shí)555定時(shí)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(yùn)行方式，加深了我元件的操作和使用。我明白了設(shè)計(jì)電子電路的一般過(guò)程，既是設(shè)計(jì)、仿真、組裝、調(diào)試的過(guò)程，我們需要運(yùn)用我們所學(xué)的電子技術(shù)方面的知識(shí)。通過(guò)這次實(shí)習(xí)，我學(xué)到了許多，我對(duì)課本上的知識(shí)我更加充分的了解，我在電子電路設(shè)計(jì)反面有了更深的認(rèn)識(shí)，學(xué)到的知識(shí)只有用到實(shí)踐中才能體現(xiàn)出知識(shí)的價(jià)值，才能體現(xiàn)出知識(shí)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(shí)習(xí)中，學(xué)到了很多東西也認(rèn)識(shí)了很多

23、自身的不足。在以后的學(xué)習(xí)中，我應(yīng)當(dāng)好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，哪怕是不知道用在什么地方，將來(lái)也許就用上了，我還應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力，培養(yǎng)自己自我學(xué)習(xí)的能力，為將來(lái)如果從事電子設(shè)計(jì)方面的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　六、參考文獻(xiàn)</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(jiǎn)明速查手冊(cè)[M]北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.8 </p><p>　　[3] 劉福太.電子電路［M］北京：科學(xué)出版社,2007.10 </p><p>　　[4] 金唯香等編. 電子測(cè)試技術(shù). 湖南大學(xué)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