交通灯控制电路设计.doc

设计题目：交通灯控制电路设计班级：xxx姓名：xxx 报告成绩：学号：xxx指导教师：xxx调试地点：xx调试时间：6.24 - 6.26报告页数：7报告完成时间：以下为正文：交通灯控制电路设计一、 简要说明：利用数字电路的理论和知识进行设计，交通灯控制一般要有两个路口协调工作，同时可以显示相关的时间。二、 设计任务和基本要求：设计十字路口（东西南北）交通指挥控制器，控制两路口方向的红、黄、绿三种交通灯，并用数字指示通停时间。技术参数有：东西停，南北行东西红灯亮，南北绿灯亮东西停，南北转行东西红灯亮，南北绿、黄灯亮 5东西行，南北停东西绿灯亮，南北红灯亮东西转行，南北停东西绿、黄灯亮，南北红灯亮 5基本要求完成东西、南北两个方向的交通灯控制电路设计，要满足时间要求。三、 提高要求 1 设计时间显示电路，要求用两位显示两个方向的通、停时间。（注：时间数字显示为倒时方式）2 自备工作时钟四、总体设计思路及功能描述。系统硬件框图信号灯两位数码管状态译码器BCD译码器状态控制器可预置数递减计数器秒脉冲发生器置数控制总体设计思路用两片74LS192组成厨师置数位35的递减计数器，按功能表 连接好，将输出Q,通过两片73LS248接到7位数码管，用CD4060组成秒脉冲器，接到个位的时钟；用74LS161,组成四位计数器，做状态装换器用，即信号灯的四个状态，带两部分分别正常工作后，通过把时钟的输出端用门电路表示起来，在接到161的CLK上，组成完整的系统，实现交通灯的变化。五、各部分电路具体设计原理图及方案详细说明1、秒脉冲发生器通过CD4060如图接法组成的多谐振荡器，可形成某一频率的方波，再经过4050芯片整形之后变成1Hz的脉冲源，为系统提供周期1s的时钟。2.计时模块计时需要形成35s的十进制递减计数，采用两个74LS192完成功能。通过对两个芯片的输入端分别置数，形成初始化为35,将输出Q按规则接到译码器的输入端，显示无误。按照功能表对芯片进行接线，由于是减计数，孤儿CPu为高电平，个位CPD接秒脉冲，十位CPD接个位的借位BO输出端；再将两个芯片的借位端BO通过或门后接到LD上，保证计数时置数同样成功。74LS192功能表输入输出CRL0CPUCPDD3D2D1D0Q0Q1Q2Q31XXXXXXX000000XXdcbadcba011XXXX加计数011XXXX减计数3、交通灯显示电路及状态转换电路状态转换表状态东西南北QAQBR1Y1G1R2Y2G200100001011000111000110011011100逻辑表达式R1=QB Y1=QBQA G1=QBR2=QB Y2=QBQA G2=QB显示电路用74LS161表示交通灯的四个状态，形成4禁止计数器，按功能表接好161芯片，将QC通过反向器结汇RD进行异步复位。而状态控制器则有如图的门电路结会CLK端，控制显示。将十位的192芯片的借位端BO通过反相器，及形成一条脉冲；将十位的输出QA和QC相与后，再将个位的输出QA和QC 相与，与QB通过反相器后在相与；将和两个输出相与接到161的脉冲CLK,即可按规则控制四个状态。74LS161功能表输入输出工作RDLDCKPTQAQBQCQD1111-计数10XXABCD置数0XXX0000清零六、调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法。1、 由于是在试验箱做实验，所以电路的连线比较繁琐，接线的时候要特别注意芯片的管脚，同时注意一下芯片是否插紧，导线是否松弛等等。芯片不能插反也不能插错位置，在实验中我有次粗心插错位置。经过同学的帮助才发现这个问题。 2、 调试电路前，首先观察是否接连电源。3、电压范围不能超过5V，电源的稳定很重要，要注意检查，也使我明白做实验一定要严谨。4、进行定时电路的组装和调试。当输人1Hz的时钟脉冲信号时，要求电路能进行从350s减计数循环。5、判断各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。时间从35s（东西红灯停，南北绿灯行）减到05s状态变化（东西红灯停，南北黄灯，绿灯转行）时，这样循环下去。6、 实验中还遇到了其他的一些小问题，但最后都在老师或同学的帮助下得到了解决。七、设计心得体会实验就是将理论付之于实践的过程，如何能更好地用自己的知识来实现实验的要求的功能，这不仅要看我们所学的知识是否扎实，更重要的是要有能把书本知识运用在实际电路中的能力。经过一周的实验，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。 我认为对于本次实验，事先应预习查资料做好电路图，布局好在实验板上的位置就会达到事半功倍的效果。实验中最好能做一个模块然后检查一个模块，这样以后出错的机会就很小了，而且也很容易排查错误。遇到问题要思考解决，不能只是一味的拆和插电路，这样不但解决不了问题，还会耽误时间和进度。当然在实验中遇到的问题也很多，这些大部分是因为自己掌握的知识还不够牢固，动手实践的次数不够。好在通过请教老师和同学后一一地解决了。 同时，做实验时一定要细心，要有毅力。还有刚开始接触可能对某些芯片及其功能不是很清楚，这就要求我们自己通过翻阅资料，请教老师同学或自己学习。 这次实验让我复习了我们所学的数字电路逻辑设计这一门课程的知识，也为以后更深入的学习做了一个好的开端，是一次提升自我的实验。通过实习，活跃了我们的思维，也给了我一个发挥自己创新能力的机会。今后，我会在学习理论知识的同时，更加注重动手实践能力的培养与思维能力的锻炼。总之这次实习让我受益非浅。附录参考书 现代电子学及应用，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年 电子系统设计，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年 集成电子基础教程，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月 电子技术课程设计指导 彭介华编，高等教育出版社，1997年10月 数字电子技术童诗白编著高等教育出版社 2001年元件