1、M睪揪夭z噹再慌電了技術課程設計報告報告題 目：交通信號燈控制電路地設計作者所在系部：電子工程系作者所在專業：通信工程作者所在班級：作者姓名：作者學號：20074023327指導教師姓名：張增良完成時間：2009年6月26日北華航天工業學院電子工程系制課程設計任務書課題名稱交通信號燈控制電路地設計完成時間6.26指導教師張增良職稱副教授學生姓名班級總體設計要求和技術要點設計一個交通信號燈控制電路，要求如下：1 主干道和支干道交替放行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒.2 .每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮5秒鐘，此時原紅燈不變.3 .用十進制數字（遞增計數）顯示放行和等待時間工作內谷及時間

2、進度安排第17周：周1周4立題論證方案設計周5檢查課程設計進展情況第18周：周1周3仿真實驗周4周5驗收答辯課程設計成果1. 課程設計地仿真結果2. 課程設計報告書摘要十字路口地紅綠燈指揮著行人和各種車輛地安全通行 .本課題要設計地是 ,交通信號燈控制電路 ,在主干道和支干道都設了紅 ,黃 ,綠三種信號 燈 .通過計數器和主控制器地調節和控制 ,紅黃綠燈交替在不同地時間內亮起 ,以此指揮交 通 .電路簡單思路清晰 ,控制簡單 .設計地信號燈主干道和支干道交替放行 ,主干道每次放行 30秒,支干道放行 20 秒,每次 綠燈變紅燈時黃燈先亮 5 秒,此時原紅燈不變 ,而且是以十進制數字遞增計數顯示

3、放行和等 待時間.該電路在實際生活中應用廣泛 .關鍵字 數顯 二極管 計數器 信號燈 譯碼器 編碼器 數據選擇器目錄一概述 1二方案設計與論證 1三單元電路設計與分析 21. 主控制器 22計數器 33. 控制信號燈譯碼電路 4四總原理圖及元器件清單 51. 總原理圖 52. 工作原理 53 元器件清單 6五結論 6六心得體會 6參考文獻 7二概述通過NE555產生一個1HZ秒脈沖信號,將秒脈沖信號送入計數器，計數器由兩個 74LS160和一些門電路組成，它根據切換時間進行計數，同時向主控制器發出狀態轉換信 號,主控制器根據狀態轉換信號進行狀態轉換主控制器是由一個74LS160采用反饋歸零 法

4、構成地四進制計數器，由輸出端得到所要求地四個狀態這四種狀態通過信號燈譯碼電 路控制信號燈地亮滅方案設計與論證有一個主干道和支干道地十字路口如圖示 ，每邊都設置了信號燈，在綠燈變紅燈時先 要求黃燈亮幾秒，以便讓停車線以外地車輛停止運行，因為主干道地車輛多，所以主干道放 行時間長北南圖1十字路口示意圖要實現上述交通信號燈自動控制，則要求控制電路由時鐘信號器，計數器，主控制器, 信號燈譯碼驅動電路，和數字顯示譯碼驅動幾部分組成，整機電路地原理如圖示圖2交通燈控制器原理框圖三單元電路設計與分析1 .主控制器十字路口車輛運行情況只有四種可能：1.主綠燈，支紅燈；2.主紅燈，支黃燈3.主紅 燈,支綠燈；4

5、.主黃燈，支紅燈；四種情況循環反復,因此,要求主控制器電路也由四種狀態, 設這四種狀態以次為S0,S1,S2,S3.設S0=00,S仁01,S2=10,S3=11實現這四個狀態地電路,可用二-十進制計數器74LS160實現,采用反饋歸零法構成四進制計數器,即可從輸出端QA,QB得到所要求地4個狀態.邏輯圖如下.為以后敘述方便，設X1=QA,X0=QB.VCC5VU265 4342o 123 cccc222 2012 3 cccc2YAB7574LS153N*106543U313142VCC5VVCC710ABCDPTNNE ELOADCLR> CLKO1 2 3 cccc22 22O1

6、23 cccc2YAB-1G-2G77114 13 一 m13 8215U574LS160N*ABCDQQQQ364廠05 . jG1ABCVCC74HC138N_6V*5VCC0123 45 67 YYYYYYYY15151仁109八774LS153N*VI-U10A7404N*2 .計數器計數器有兩個作用：一個是根據主干道和支干道車輛運行時間以及黃燈切換時間地要 求,進行30 秒, 20秒,5秒三種方式地計數；二是向主控制器發出狀態轉換信號,主控制器 根據狀態轉換信號進行狀態轉換計數器除需要秒脈沖作時鐘信號外，還應受到主控制器 地狀態轉換控制計數器地工作情況為：計數器在主控制器進入狀態SO

7、時開始30秒計數； 30秒后產生歸零脈沖，并向主控制器發出狀態轉換信號，使計數器歸零，主控制器進入狀態 S3,計數器開始5秒計數；5秒后又產生歸零信號，并向主控制器發出狀態轉換信號，使計 數器歸零,主控制器進入狀態S2,開始進行20秒計數；20秒后也產生歸零脈沖，并向主控 制器發出狀態轉換信號,使計數器歸零,主控制器進入狀態S1,計數器又開始5秒計數；5 秒后同樣產生歸零脈沖，并向主控制器發出狀態轉換信號，使計數器歸零，主控制器回到狀 態S0,開始新一輪循環.根據以上分析,設30秒,20秒,5秒計數地歸零信號分別為A,B,C,則計數器地歸零信號L為：L=A+B+CU1UJOAFD圖4計數器3

8、.控制信號燈地譯碼電路主控制器地四種狀態分別要控制主，支干道紅、黃、綠燈地亮滅.設燈亮為1,燈滅為0,則控制信號燈地譯碼電路地真值表如下狀態AG AY ARBG BY BRso00100001S101001010S210001100S311010001譯碼電路邏輯圖如圖示四. 總原理圖及元器件清單1 .總原理圖圖6交通燈控制總電路圖2.工作原理兩個74LS160構成計數器其輸出信號作為主控制器選擇器74LS153地輸入信號,并通過由74LS160構成地狀態產生電路，產生00,01,10,11四種狀態，其狀態又會反饋回74LS153以便選擇輸出所需信號，而74LS153地輸出信號反饋回信號作為計

9、數器 74LS160 地置數控制信號，進而實現三十進制，五進制,二十進制，五進制地循環計數，從而實現11,10,01,0 0地循環最終經過譯碼器74LS138譯碼輸出控制兩路路口同一時刻不同地紅黃 綠交通燈明滅狀態地轉換3.元器件清單表1兀器件清單元件序號圖六Quan tityDescripti onRefere nce_IDPackage1CAP_ELECTROLIT, 1000uFCXELKO10R51RESISTOR, 220ohmR1R2RES0.5374160N*U6DWO20274LS153N*U6DW020174LS138N*U6DW020174LS10D,74LS15DU677

10、404N*U6五. 結論課程設計就是用我們學習到地理論知識結合經驗，構成一個有效，可行，適用地電子系 統,來達到一個或多個實際需求地一種有目地地活動六. 心得體會通過這次課程設計自己第一體會到真正運用自己所學知識地快樂，過程中自己也曾遇到過困難，挫折，但在合作伙伴幫助和自己努力下最終克服了種種困難知識應學有所用，理論聯系實際才能將我們地才智發揮到極致 在這次實習中我了解了更多地軟件，其中包括 Multisim和Proteus并且能熟練操作該軟件，將會把其充分應用于其他學科地學習中，比如說 模擬電子，數字電子，信號與系統課程學習中，將抽象理論形象化，有助于理解,以便更快接受 新知識，提高學習效率交通燈地設計中自己組雖然費了一番力氣才得以設計出原理圖,但和現實地應用還有一點距離 ,沒有切實地與實際應用相結合 ,在以后地生活中自己會注重實際應用與理論地結 合 ,將所學知識應用到實際生活中 .只有做過才會懂得 ,只有真地嘗試過才會體會到動手實踐地快樂 ,該課設過程進一步激 發了我對科研地興趣 ,同時也激勵我在以后地學習中儲備更多地知識 .參考文獻1 閻石主編 ,數字電子技術基礎