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1、下载可编辑湖南工程学院课 程 设 计课程名称： 数字电子技术 课题名称： 交通信号灯控制器 专 业： 电气工程及其自动化班 级： 电气1192 学 号： 姓 名： 指导老师： 周京广 2013年 3月5日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称： 数字电子技术 题 目： 交通信号灯控制器 专业班级： 电气1192学生姓名： 学 号： 指导老师： 周京广审 批： 任务书下达日期：2013年2月26号设计完成的日期：2013年3月5号 设计内容与设计要求一 设计内容：1 设计并制作交通灯控制电路；2 电路功能为：采用两位数码显示器显示南北方向时间；采用两位数码显示器显示东西方向时间；1） 交通灯控
2、制器工作流程如下： 3 功能扩展1）可以手动调整和自动控制，夜间黄灯闪耀；2）自选。二 设计要求：1 设计思路清晰，给出整体设计框图和总电路图；2 单元电路设计，给出具体设计思路和电路；3 安装 、调试电路；4 写出设计报告。主要设计条件1. 提供直流稳压电源、示波器； 2. 提供 TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接用面包板、导线等。说明书格式1、 课程设计封面；2、 课程设计任务书；3、 说明书目录；4、 设计总体思路，基本原理和框图；5、 单元电路设计（各单元电路图）；6、 总电路设计（总电路图）；7、 安装、调试步骤；8、 故障分析与电路改进；9、 总结与设计调试体会；10、 附录（元
3、器件清单）；11、 参考文献；12、 课程设计成绩评分表。进 度 安 排第一周 星期一 安排任务、讲课；星期二 查资料、设计；星期三 分电路设计与仿真；星期四 总电路仿真，修改方案，电路调试；星期五 确定设计方案，安装电路；第二周 星期一至星期二 安装、调试电路或验收电路；星期三至星期四 写课程设计报告；星期五 答辩。地 点：实验楼四楼 电子综合实验室参 考 文 献电子技术课程设计历雅萍、易映萍编电子技术课程设计指导 彭介华、主编 高等教育出版社电子线路设计、实验、测试 谢自美主编华中理工出版社。 目 录一. 总体思路2二. 程序控制流程三. 电路所用元件简介(一) 74ls192 十进制逆时
4、计数器（二）74ls02 或非门（三）74ls04六非门（四）74ls32四2输入或门 （五）74ls00四2输入与非门四. 各模块功能介绍（一）倒计时电路（二）步骤控制电路（三）交通灯控制电路五. 总电路设计六. 电路安装与调试(一) 电路安装 （二）电路调试七. 故障分析与电路改进(一) 常见的故障现象(二) 产生故障的原因(三) 检查故障的一般方法八. 总结与设计调试体会九. 附录（一）电子元件明细表（二）总电路图（三）参考文献（四）课程设计评分一、总体思路一般情况下十字路口东西方向和南北方向的车流量不同，所以为各方向分配的时间也不同。显然，分三步控制不能达到让各方向时间不同的目的，所以
5、我们选择分四个步骤：(1)南北方向绿灯亮60秒，东西方向红灯亮60秒；(2)南北方向黄灯亮4秒，东西方向继续亮红4秒；(3)南北方向红灯亮30秒，东西方向绿灯亮30秒；(4)南北方向继续红灯，东西方向黄灯亮4秒。流程如下图所示：）4s（红灯 ）60s（红灯东西 ）30s（ 黄灯（4s） ）60s绿灯（南北 红灯红灯（4s） 绿灯（30s）黄灯（4s） 我们可以用两个十进制减法计数器做一个100进制以内的倒计时器，当计数到零时，发出一个借位信号给一个四进制步骤控制器，步骤控制器控制逻辑电路输出下一个时间给倒计时器的置数端，如此循环下去。同时，步骤控制器也控制交通灯的明暗。二、程序控制流程时间显示
6、器秒脉冲减法计数器逻辑电路步骤控制器交通灯控制电路三、电路所用元件简介（一） 74ls192 十进制逆时计数器1、 74ls192的引脚图： 2、74ls192的功能表：它的主要功能为： CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。 LD为预置输入控制端，异步预置。 CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。 CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出， BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。（二） 74ls02 或非门1、74ls02的引脚图：2、74ls02的功能表74ls02引脚功能：实现2输入四或非门功能，常用于各种数字电路中（三） 74ls04六非门1、74ls04的引脚图
7、：2、74ls04的功能：74ls04是6非门(反相器)他的工作电压5V，他的内部含有6个coms,反相器的作用就是反相把1变成0。（四） 74ls32四2输入或门1、74ls32的引脚图 ：2、74ls32的功能：74ls32是四2输入或门，常用在各种数字电路以及单片机系统中。 表达式为：Y=A B 引脚排列图管脚功能：左下1-1A，2-1B， 3-1Y；4-2A，5-2B，6-2Y；7-GND； 右起：右上8-3Y，9-3A，10-3B；11-4Y，12-4A， 13-4B；14-VCC 其中A，B为输入端，Y为输出端，GND为电源负极，VCC为电源正极（五） 74ls00四2输入与非门1
8、、74ls00的注脚： 2、74ls00的真值表： 3、74ls00的功能：74LS00（二输入与非）、74LS02（二输入或非）、74LS04（非）、74LS08（二输入与）、74LS32（二输入或）在此不做介绍四、 各功能模块介绍（一） 倒计时电路将74192的UP端全部接高电位，低位的DOWN端接秒脉冲信号，高位的DOWN端接低位的借位端BO。这样就组成了100进制以内的倒计时计数器。再将高位的BO端分别接到两芯片的LOAD端，每当计数到零时就会重新置入一个数。正常工作时CLR接地。单元电路如下图所示：（二） 步骤控制电路步骤控制电路主要由74160、74138和一些门电路构成。7416
9、0被做成4进制加法计数器，任何一个计数显示单元发出的借位信号都能使之进入下一步骤。步骤数传给译码器74138被翻译为高低信号与门电路一起控制交通灯的明灭，也控制着每步需要置的时间值。分别将74160的ENP、ENT端都接高电位，再将输出端QA、QB接入与非门，输出接到置数端LOAD，即可构成一个四进制加法计数器。任何倒计时单元电路高位端发出借位信号都能使该计数器加1。单元电路如下图所示：逻辑电路的真值表如下所示： 南北方向东西方向高位低位高位低位ABCDABCD时间ABCDABCD时间Y001100000600011000064Y1000000104000000000Y211010010341
10、100000030Y3000000000000000104南北方向所显示的时间应该是59-0、3-0、29-0，由于74192是异步清零，所以要置的数应在原有的基础上加1，即为60、4、30。（三）交通灯控制电路译码器发出的高低电平信号，即为步骤信号，控制着交通灯的明灭。电路图如下所示：为了实现交通灯的闪烁功能，接入一个手动开关，即可在6-22点时间段输出高电平信号，在22-6点时间段输出低电平信号。该信号与译码器的红绿灯信号一起接到一个与门，起到开关的作用，6-22点允许译码器的信号通过，22-6点关闭信号灯。同时，该信号反相后与译码器的黄灯信号一起接到一个或门。6-22点为低电平信号，黄灯由译码器的信号控制；22-6点为高电平信号，黄灯一直工作，不论译码器是什么信号。而且，控制黄灯的信号和秒脉冲的信号接入一个与门后，即可实现黄灯闪烁的功能。五、 总电路设计总电路图如下六、 电路安装与调试(一)电路安装考虑到如果整体电路都安装好后在
