电工课程设计 简易交通信号灯设计报告

一、摘要

1、课程设计目的

⑴培养数字电路的能力；

⑵掌握交通信号灯控制电路的设计、组装和调试方法。

2、设计内容及要求

设计一个交通信号灯控制电路。要求：

（1）主、支干道交替放行,主干道每次放行45秒,支干道每次放行25秒；

（2）每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒钟，此时原红灯不变；（3）分别用红、黄、绿色发光二极管表示信号灯；

（4）选作部分：设计计时显示电路。

图1支干道

主干道二、方案设计与论证

由交通信号灯控制器课程设计的内容和要求，分析系统的逻辑功能，可以画出系统的原理框图如图2所示。

要实现设计要求中交通信号灯的自动控制，由框图可以看出此方案的控制电路主要由时钟信号发生器、主控制器、发光二极管电路等几部分组成。时钟信号发生器产生时序信号输入到主控制器，主控制器产生80s一循环的控制信号控制发光二极管依次工作，从而实现设计要求。主控电路是系统的主要部分，由它控制发光二极管电路和后来的计时显示电路。

图2整机原理框图

电路总体工作过程分析：将电路联通后，即0s时，（a）线有信号，根据基本RS触发器工作原理知，主绿灯、支红灯亮，其他各灯灭。第45s后，（b）线有信号，主绿灯灭，主黄灯亮，其他各灯状态不变。第50s后，（c）线有信号，主黄灯灭，主红灯、支绿灯亮，其他各灯状态不变。第75s后，（d）线有信号，支绿灯灭，支黄灯亮，其他各灯状态不变。第80s（e）线有信号，状态回到与0s相同。如此，80s一个循环，从而实现交通灯的定周控制。通过对交通灯控制器总体工作过程的分析，此方案能够实现交通灯四种状态的自动转换，因此，此方案是可行的。

三、单元电路设计与分析

1、主控制器

主控制器是由两片74LS290构成的八十进制计数器，其中一片作为十位另一片作为个位，高位片计到8时清零，低位片计到10时清零并进位。如此，每80s循环依一次，对电路进行控制。74LS290管脚图和功能表2、时序发生器（1）555定时器原理图10UF51K39K（2）时序脉冲产生原理图10UF51K39K时序电路是数字系统不可缺少的一个重要组成部分，因为数字电路只有在时钟电路的驱动下才可正常工作。因为交通灯控制系统的秒信号精度不高，故选用555定时器。四、收获与体会通过这次课程设计，我感觉到自己课本知识学的不是很扎实，并且平时我们都只是学习原理知识，但是没有进行实践。许多知识学了就忘，很难将他们长期的保存在脑海中。所以说，实践是检验真理的唯一标准。一切事物，对与不对，都需要通过实践来证明。同时，实践还是真正掌握知识、掌握技能的重要途径，一切的成就都来源于实践，空想是行不通的。这次课程设计，刚开始时感觉无从下手，随着后来，查阅相关资料，找到思路后就变得容易了，所以说，万事开头难，只要坚持下去，就能去的最后的成功。五、参考文献《数字电路基础应用》机械工业出版社主编李向初《电工电子技术实习与课程设计》中国电力出版社主编杨铮副主编徐磊主审华荣茂《电工学》哈尔滨工程大学出版社主编姚建红王金龙赵海龙《电子线路设计指导》主编李银华副主编王新全江泳《电子技术》编著李春茂部分图片信息来自互联网六、附件试验所需材料单LED电子管74LS290两个不同阻值的电阻若干电容若干所需规格的电容若干导线若干条非门芯片74LS04一个共十五个与门一个与非门74LS32芯片十个非门芯片二输入与门型号7408时序脉冲型号NE555发光二极管的型号绿色06+DIP100000 红色06+SMD