倒计时交通灯课程设计
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电子线路与设计课程设计说明书
题目交通灯控制器专业班级电信２班
姓名
学号
目录
一、课程设计目的和要求 (1)
１
二、设计方案和基本原理ﻩ
2.１课程设计方案 (2)
２.2课程设计原理 (3)
４
三、电路设计ﻩ
３.1单元电路设计ﻩ4
３.2输出指示灯状态设计 (5)
3.3显示电路的改进ﻩ5
3.4主电路设计 .................................................................................................................... ６ﻩ3．5整体电路图及工作原理 .. (7)
３.6元件清单 (9)
10
四、电路调试ﻩ
10
五、设计小结ﻩ
10
5.1心得体会ﻩ
1
5．2作品展示ﻩ
２
六、参考文献............................................................................................................ １3
一、课程设计目的和要求
要求实现逻辑功能,在１-3状态循环。
１、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间20ｓ。
２、南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮，时间２0ｓ。
3、红绿灯变换3秒前,黄灯处于闪烁状态,红绿灯变换后黄灯熄灭。
4、采用两位数码管显示时间倒计时，倒计时结束红绿灯自动变换。
二、设计方案和基本原理
2.1课程设计方案
方案一
①、S1-S3使用2个SR锁存器,设置00,01,10三个状态,这三种状态恰恰对应电路中S1、S2、Ｓ3三种状态。
②、采用74ＬS７４与外围元件构成脉冲发生器,用于产生脉冲信号。
③、使用４个ＪK触发器,实现４位计数，作为倒计时显示电路用。
④、采用2个CD4５11和2个七段数码管作为倒计时显示电路。
方案二
①、由D触发器74ＬS74与外围元件构成单稳态电路，用于S1、Ｓ2状态切换(Ｓ１、S2正好是相反的状态）。D触发器是边沿触发器,能够实现５、6管脚同时转换，即东西路和南北路的同时变换。
②、黄灯闪烁电路
可以采用ＮＥ555振荡电路实现,接收到控制端的信号，NE5５5的第4管脚得电开始工作,第三脚可输出脉冲信号，并且调整C6或R2３可以改变闪烁频率。
③采用74LS１92作为倒计时控制器件，其输出端可直接作为信号灯变化信号。
方案对比
方案项目实现方法优点缺点
一①S1-S3 ２个锁存器简单电平触发，与时钟
信号不匹配、无法
实现闪烁功能
②脉冲发生器触发器信号稳定价格较高、电路结
构复杂
③计数电路4个JK触发器复杂
二①S1-S3 1个D触发器
和一个简易脉
冲信号发生器边沿触发,与时钟信号匹配,控制精度
高
②脉冲发生器ＮE555简易信
号发生器成本低容易实
现频率微调
脉冲信号精度稍
差些
③计数电路2个7４19２
计数器容易处理，可显示数值
综合考虑，为使电路简化、运行稳定，选用方案二。
2.2课程设计原理
任务要求实际上就是3个状态,不妨设:
S1、东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间20s; S2、南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮，时间２０s; S3、黄灯闪烁，时间３ｓ。
【表1】
主电路状态与指示灯状态转换
主电路 状态 S1R
S １G
Ｓ２Y
S ３R
S ３G
S1 1 1 Ｓ2 1 S3
1 1 灯数
南北R ＝2
东西G ＝2 东南西北Y
＝4
东西R=2
南北G ＝2
注:R ，G ，Y ＝红，绿,黄灯。
根据【表１】可知,设计电路只需要3组输出端控制指示灯,指示灯都是以2个或4个一组。总计需要1234=⨯个灯。
三、电路设计
3.1单元电路设计
总体模块设计▲
1、时钟模块：采用NE5５5和RC电路组成振荡电路，产生１HZ时钟信号。
2、计时器模块：使用2个带预置数的十进制计时器７４LS1９２构成2０秒倒计时计时器。
3、显示模块:采用2个CD４5１１作为译码器，将７4LＳ１92输出的二进制数转化为BＣD码,通过七段数码管显示出具体数值。
４、红绿灯转换模块：D边沿触发器和其他元件构成单稳态触发器,每接收一个脉冲，红绿灯即交替一次。
5、黄灯闪烁模块：NE555构成振荡电路，检测到０3 02 ０１时,输出脉冲信号，黄灯处于闪烁状态。
3.２输出指示灯状态设计（显示电路)
按照【表1】,画出显示电路设想控制电路,如上图，这个电路有５个输入端，只要按照要求输入信号，可以达到设计要求。
3.３显示电路的改进
由设想电路和状态表可以看出南北路红灯和东西路绿灯总是同时点亮和熄灭，南北路
绿灯和东西
路红灯也总
是同时电路
和熄灭,因
此电路的输
入控制端可
以简化为3
个,如右图
所示。
３.４主电路设计
①、主电路实现S１→S2→S3状态的转换,
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