交通灯电子程设计.docVIP

沈阳航空航天大学 课 程 设 计 （说明书） 交通灯控制电路的设计 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 沈阳航空航天大学 课 程 设 计 任 务 书 课 程 名 称 电子技术综合课程设计 课程设计题目 交通灯控制电路的设计 课程设计的内容及要求： 设计说明与技术指标 1．设计一个十字路口交通灯控制电路，要求主干道与支干道交替通行。 2．主干道通行时，主干道绿灯亮，支干道红灯亮，时间为50秒。支干道通行时，干道绿灯亮，主干道红灯亮，时间为。秒。此时另一路口红灯也不变。1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 4．完成相应电源的设计。 实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 推荐参考资料 阎石著 . 数字电子技术基础[M]北京：高等教育出版社，2005年 南新志、刘计训主编 . 数字电路实验教程.[M]济南：山东大学出版社，2003年 按要求撰写课程设计报告 概述 。 图1原理框图 电路设计 1.直流稳压电源电路 ，原理图如图所示 图2 直流稳压电源电路 2.秒脉冲电路 这部分是整个电路的动力输入部分，是计数器计数的根本，设计时依靠Multisim工具栏电路向导进行自动编译设计原理图如图3所示。NE555构成的多谐振振荡器。接通电源后，电容C2被充电，Vc上升，当Vc上升到2/3Vcc时，触发器被复位，同时放电BJTT导通，此时V0为低电平，电容C通过R和T放电，使Vc下降，当下降至1/3Vcc时，触发器又被置位，V0翻转为高电平。当C放电结束时，T截止，Vcc将通过R和R向电容器充电，当Vc上升到2/3Vcc时，触发器又发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：在这里我们选择R=28.86K，C=10uf，即可输出1HZ，达到要求。 图4 示波器显示秒脉冲 3.5Hz脉冲产生电路 这部分电路产生5Hz的脉冲，和控制黄灯的线路相与，能够使黄灯闪烁，具体的原理以及步骤和秒脉冲产生电路相同 图5 5Hz脉冲产生电路 图6 示波器显示5Hz脉冲 状态控制电路 这一部分是整个电路的协调部分，对主干道支干道分化为两个部分，既主干道的红绿灯和倒计时显示一部分，另一部分是支干道的红绿灯和倒计时显示，同时状态控制电路把整体分为三个状态，对于主干道来说，绿灯——黄灯——红灯对应47s——3s——30s这三个状态，对于支干道来说，当主干道处于某一状态时，支干道的相应状态为红灯——绿灯——黄灯对应50s——27s——3s，对于四个显示的三个部分，用74LS160设计个3进制加法计数器，其产生三个数分别为00、01、10，对应显示部分的三个状态，从而控制交通灯的转换以及倒计时显示器的状态变化。 对于主干道来说，交通灯和倒计时显示状态转换共有三个状态，具体如下表1所示 表1 亮灯状态转换表 状态控制 信号灯状态 图7 主干道红绿灯控制电路 对于主干道的倒计时显示电路来说，要显示各个部分的倒计时，并且要在一个部分倒计时显示结束后，过渡到下一倒计时显示，三个倒计时显示状态为47s——3s——30s，这个设计我选用了74LS192，74LS192具有倒数计时清零置数功能，用来进行倒计时计数，而数码管选用了DCD_HEX，此数码管方便实用原理简单 这一电路通过上一计数器的清零，来实现对计数电路下一状态进行置数，控制74LS192左边引脚的不同，显示想要的数值，形成循环的三个状态，通过对电路的分析得到置数过程要和灯的状态转变同时进行，即分别将47——3——30——47——3…………等数置入计数电路中。 要置入的数对应分析后得到下列的真值表。 表3 倒计时预置数真值表 状态 高低位 高位 低位 Q1 Q2 D C B A d c b a 47s 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 3s 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 30s 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 有上述真值表可推得： 高位端 D=0 C=Q1’Q2’ B=Q1Q2’ A=Q1Q2’ 低位端 d=0 c=Q1’Q2’