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1、一 设计总体思路 2二 各单元电路及说明 4状态控制电路4初值预置电路.7 数字显示电路 10三 总电路图11四 安装与调试12五 设计体会13六 附录（器件清单）14七 参考文献15交通灯逻辑控制电路设计一 设计总体思路根据设计任务和要求，而确定交通灯控制器电路的系统工作框图如下 1-1。通过 主控制计数器（74LS161）控制电路的运作和红绿黄灯三种信号灯的转换，用两 条 Q1Q2 输出取四种状态。秒脉冲发生器产生整个系统的脉冲，通过两片减法计数器（74LS192）达到控制 东西方向和南北方向每种工作状态的持续时间的十位和个位。减法计数器的借 位端为主控制电路翻转的脉冲信号来完成状态的改变
2、，同时主控制电路的输出 状态又控制了减法计数器的下次计数的初值。采用译码器（74LS138）译码。减 法计数器的十位和个位分别接译码器和静态数码管来显示时间的倒计时。通过 电路与静态显示管来循环显示 45,5,35,5 这四个数。交通信号灯控制电路分为:状态控制电路初值预置电路 数字显示电路系统工作框图 1-1脉冲交通信号灯状态控制电路东西方向干道 交通信号灯主控制电路南北方向干道 交通信号灯预置数控制译码.显示减法计数器二 各单元电路及说明状态控制电路主控电路属于时序逻辑电路，状态控制器是系统的核心部分，由它决定交通灯 处于哪一个运行状态。从而使相应的交通灯点亮，并决定下一个状态的预置电 路
3、该预置的信号灯的预置值。通过74LS161控制主支干道红绿黄灯亮灭的四种 状态S0 （南北方向绿灯亮东西方向红灯亮）S1 （南北方向黄灯亮.东西方向红灯 亮，S2为南北方向红灯亮.东西方向绿灯亮）S3 （南北方向红灯亮.东西方向黄灯 亮）。令灯亮为“ 1”灯灭为“0”，南北干道红绿黄等分别为A、B、C，东西干道红 绿黄等分别为E、F、G,东西，南北方向干道交通信号灯的工作是同时进行的。 前 45秒南北方向红灯亮东西方向红灯亮，之后 5 秒南北方向黄灯亮.东西方向红 灯亮，之后 35秒南北方向红灯亮.东西方向绿灯亮，接着 5秒南北方向红灯亮. 东西方向黄灯亮，一次循环为90秒。S0= Q1Q2S
4、1=Q1Q2S3=Q1Q2S2=Q1Q2A=Q1B=(Q1Q2)C=(Q1Q2)E=Q1F=(Q1Q2)G=(Q1Q2 )状态流程图LED-YELLOWU5:B74LS3274LS00U12:BU3:A74LS00U2BD10D12LED-REDU15:A74LS32U3:C74LS00U3:D74LS00U11:DU4:A则信号灯译码电路真值表如下东西方向.南北方向干道信号灯译码电路真值表输入输出Q2QiABCEFG00010100010011001010100111110010初值预置电路当交通灯控制系统开始工作时，该部分电路将实现各种状态的转换功能。由于 首先存在竞争与冒险的问题，本来预
5、置数为45,5,35,5，现在根据原理，预置数 要改为 46,6,36,6，,将数码管显示南北方向绿灯和东西方向红灯的预值（46 秒）， 预值：0100，0110；当其减到 0 时，计数器产生借位，此时南北绿灯和东西方 向红灯同时灭。直到此信号灯再次亮时，重复上述转换功能，实现倒计时计数。将绿灯的输出接到芯片的LD端，实现倒计时计数，CR端置0； CPD接1HZ的脉冲 信号。Q3、Q2、Q1、Q0端分别接静态晶体管的A3、A2、A1、A0端。预置数Z7Z6Z5Z4Z3Z2Z1Z0译码器输出4601000110Y0600000110Y13600110110Y2600000110Y3Z7=0 Z6
6、=Y0Z4=Y2Z5=Y2Z3=0Z2=(Y0Y1Y2Y3)Z1=(Y0Y1Y2Y3)Z0=0预置数电路如下110乙01234567YYYYYYYYABC12 3 E E E74LS138数字显示电路将晶体管对应端引脚A3、A2、Al、A0分别与计数器74LS192的输出端Q3、Q2、QI、Q0相接，用来控制七段LED显示器的7个发光段。通过各芯片的综合使用, 来实现显示功能U11:A74LS3274HC19274HC192总电路图U18厂74081 236号4 -5交通灯NDAdesign tttle： C:UsersAdmlnlstratorDeslPATH:C:UsersAdminist
7、ratorDesktop.BY: vNONEarevvNONEatti1. 根据原理设计理论在软件ISIS 7 Professional上画出整机电路图，并 列出所需器件清单。2. 根据自己设计的总电路图，领取所需要的电子元件和工具箱。逐个测试 元件的性能参数，检查线路和电路板的良好与否。3. 将元器件简单地插件电路板上插入或拔出，快速地改变电路布局。查 阅资料，参考管脚图，清楚芯片的引脚的功能，并对照电路图在工具箱上面根 据信号流向逐步接线，认真检查电路是否正确，注意器件管脚的连接，“悬空端”、 “清零端”、“置 1 端”要认真谨慎正确处理，认真分析是否是高电平有效。4从电源开始调试，看电源
8、电路的输入输出是否正常，是否为+5v，看脉 冲是否接入。5.主控器电路的调试，可用秒脉冲作时钟信号，在S0S3不同状态时， 主控器状态应按状态转换图转换。6信号灯译码调试亦是如此，先用两个逻辑开关代替Q、Q,当Q、Q分2 1 2 1别为00、 01、 10、 11时， 6各发光二极管应按设计要求发光。7.将个模块逐个调试，待各单元电路达到各自技术指标的要求，均能正常工作后，将它们连接起来进行统调和系统测试。即可进行总机调试。观察 电路有无异常现象，例如有无冒烟现象，有无异常气味，手摸集成电路外 封装，是否发烫等。8.如果出现异常现象，应立即关断电源，排除故障后再通电。五设计体会刚拿到课题时，完
9、全毫无头绪的，对课程设计该怎么弄无从下手，一片空 白。于是我静下心来，打算温故下数字电路的课本及相关的参考书，花了好长 时间才进入状态。然后参仔细认真分析了下题目，照参考书上的例题，了解一 般电路的分析和设计，掌握一些常用重要芯片的用法和工作原理。然后采用把 整个设计化为小模块的方法，写真值表，列表达式，化整为零的方法来设计。 一个个模块相继慢慢完成，最后考虑怎么相连整合成整个设计电路。联想以前 老师上课时的要求和注意事项，给设计还是提供了很大的帮助。碰到没有见过 或用法说明不清楚的芯片时，只能自己查阅资料，搜集管脚图，即学即用。这 样让我对芯片的特性和用法，功能等有了深刻的记忆及应用。虽然后
10、来设计仿真出来了，但接线过程中还是碰到了一些困难。如线太少， 电路板有损坏，插孔大容易接触不良，接线很多容易出错等各种各样的小问题 都可能引起电路达不到预期的结果。这次课程设计既考验了我们对课本理论知 识的掌握，也考察了我们的动手和分析能力，掌握集成芯片的使用，拓展我们 多方面的思维。不仅要学习一般设计的方法及思路，也要在不断遇到问题，分析系统电路 和实际问题，通过查资料，请教老师和同学讨论等途径解决实际问题。也培养 了我们严谨细心的态度，因为一不留心接线就会出错。学了一个学期的数字电子技术基础课程，直到这次课程设计时，才 发现，原来自己掌握的知识那么有限，能够运用到实际中的知识更是少之又少。
11、 平时，我们都只是学习原理知识，但是没有进行实践。课本知识固然重要，但 是实践环节也是不可或缺的环节。许多知识学了就忘，很难将它们长期的保存 在脑海中。而且在这次设计中也让我练习了下ISIS 7 Professional和word的学习， 熟悉了对画图软件的应用。所以这样的实习还是很有意义和收获的。 六附录（器件清单）实验箱一台减法计数器74LS192、2输入或门74LS32各2片七段译码器2片二进制计数器74LS161、译码器74LS138、4输入与非门74LS20各1片2输入与门74LS2084片2输入与非门74LS005片非门 74LS0048片LED6个七参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电子技术基础实验与仿真孙胜麟 、郭照南主编16
