交通灯Word下载.docx
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一.任务要求：
1.进一步熟悉数字电路课程的知识，将其运用于实践中。
2.掌握几种常用数字电路芯片的工作原理，并学会熟练地使用。
3.了解一般电路设计的基本步骤，学会将所学的理论知识应用于实际问题中。
4.初步学习自行设计电路，连接电路和排查电路的能力。
5.培养严谨认真的对待科学的态度来对待实际问题。
二.总体方案：
在一个有主次两个干道的十字路口，东西和南北方向各设置一个有红、黄、绿三种颜色的交通灯。
红灯亮表示禁止通行，绿灯亮表示可以通行。
在绿灯变为红灯之前先要求黄灯亮5秒，以便让后来的车辆准备停车。
由于主干道车辆较多，所以要求主干道处于通行状态的时间长一些，为30秒；
而次干道通行时间为20秒。
本次课程设计我的课题是“交通灯控制器”。
这个系统的主要功能是：
1.实现红绿灯的交通管制功能；
2.在红绿灯交换的前5秒钟，有亮的黄灯提示司机注意，此时绿灯已灭；
3.可适应主次干道不同的车流量的需要，拟设计主干道的车辆通行时间为30秒，次干道的车辆通行时间为20秒；
4.另有数字倒计时装置，提示司机和行人剩余时间。
时钟信号发生器产生稳定的“秒”脉冲信号，确保整个电路装置同步工作和实现定时工作。
两个74LS161级联作为计数器，其输出端通过与非门与74LS48相连，在数码管上实现倒计时。
由于输出端输出不变，所以用74LS74控制输入端的输入信号，使其实现模30、模20、模5的转化。
而74LS74自身也有一个循环，使74LS161的模值按所需的要求变化。
而六个灯由74LS74的输出端通过门电路直接控制。
下图为简单的原理图：
时钟信号发生器产生一个CP脉冲，计数器74LS161接受CP脉冲，实现同步计时。
两片74LS161，实现技术功能，并通过非门产生倒计时。
计数器的输入端用主控制器实现其模值循环。
利用同步置数端，当高位输入为1101、低位输入为0110时实现模30的计数器；
当高位输入为1111、低位输入为1011时实现模5的计数器；
当高位输入为1110、低位输入为0110时实现模20的计数器。
然后主控电路74LS74控制74LS161的输入端。
当74LS74的输出Q2、Q1（令其为“A”、“B”）为00时实现模30的计数器，此时主干道的绿灯和次干道的红灯亮起来；
当AB为01时实现模5计数器，此时主干道的黄灯和次干道的红灯一起亮而主干道的绿灯熄灭；
当AB为10时实现模20的计数器，此时主干道的红灯和次干道的绿灯亮起来；
当AB为11时实现模5计数器，此时主干道的红灯和次干道的黄灯一起亮，次干道的绿灯熄灭；
然后AB再回到00状态，这样就实现了交通灯的循环且实现了主次干道通车时间不同的功能。
倒计时显示：
十位倒计时显示，将74LS161的输出端通过非门接入74LS48，利用它的反码输出在数码管上实现倒计时。
在利用74LS74的输出来控制发光二极管，从而实现红绿灯的变化。
这样便实现了该电路的所有功能。
三.单元电路设计：
时钟信号发生器的实现：
用555和电容、电阻实现，电路图如下：
倒计时的实现：
十位倒计时显示的转换真值表：
DCBA
反码
0110
1001
0111
1000
1010
0101
1011
0100
1100
0011
1101
0010
1110
0001
1111
0000
AB状态变化时对应74LS161输入变化如下表：
AB
D3D2D1D0（高）
D3D2D1D0（低）
00
01
10
11
由上表知：
当74LS161由6倒计到15时给高位片一个脉冲，使高位74LS161从14开始计数，对照左右两个表的数字，可得：
高位输入：
D3=1D2=1D1=!
AB+AD0=!
A!
B+B
低位输入：
D3=BD2=!
BD1=1D0=B
而由AB状态变化得出AB的表达式：
A=!
AB+A!
B
B=!
这样就实现了计数器按模30—模5—模20—模5的循环。
数码管功能的实现：
灯的实现：
灯连接的电路图如下
四.总体电路图：
五.关键电路波形图
六.调试过程中的问题
（1）.要连接CP脉冲的过程中,连线不正确,导致后面倒计时的功能无法正常进行,电容和电阻的连接需要仔细检查.
（2）.由于电路的连线要求尽可能的简洁明了,所以需要合理的规划器件的布局,这将给你后面的连线带来很大的方便.反之,如果布线不科学,一旦连线错误,就会很难检查出来.所以尽可能的正确连线.
（3）.在调试过程中,一些器件出现的问题往往让你措手不及所以你应该学会使用万能表,它会帮你查出线路中出错的地方.
（4）.在调试过程中,我觉得的我的电路没有问题,可是数码管显示数字不对,这很明显是坏的,从这我们应该想到,如果你认为你的电路是对,那就不妨换掉你的元件,或许问题就出现在一些不常有的情况.
七.分析总结：
通过这次实验，深刻体会到实践才是求得真知的唯一途径，理论如果不经过实践，就不能称之为理论。
在设计电路的过程中，首先要求的是熟悉器件的功能，对于这样比较小型的电路模块来说，我们可以大概想象出总图，如果电路比较复杂，就要求我们要有功能分块实现的思想，实验不但是提高我们解决问题的能力，更是培养了我们在问题面前的思维能力，这是我在实验中最大的收获。
八.参考文献
<
数字电路逻辑设计>
>
（第三版）王毓银主编
西安邮电学院计算机系电子设计过程考核表
何非凡
班级/学号
网络0407/04043235
承担任务实验室（单位）
电子技术教研室
所在部门
电信系
实施时间
06年6月12日—06年6月23日
具体内容
第一周
查阅需要的材料,然后构建大体框架,设计电路图
通过老师的指导,进一步整理电路图
对照电路图,领取所需器件开始连接电路图
对连好的电路图进行检查排错
第二周
进一步完善电路图,并将模板上的线路进行整理,尽量避免线路交叉的情况,使电路板清晰整齐.
指导教师（师傅）姓名
张新
职务或职称
副教授
指导教师（师傅）
对学生的评价
学习态度
□认真□一般□不认真
学习纪律
□全勤□偶尔缺勤□经常缺勤
实践能力
□很强□一般□较差
指导教师（师傅）对学生专业知识或社会实践能力等情况的意见
指导教师（师傅）签字
年月日
西安邮电学院计算机系电子设计成绩鉴定表
进行时间
成绩鉴定
学习内容（20分）
与教学任务计划结合程度（10分）
与专业培养结合程度（6分）
其它（4分）
接受单位评价
（20分）
实践能力（10分）
学习态度（6分）
学习纪律（4分）
报告鉴定
（60分）
报告内容与实践过程紧密结合（15分）
报告内容与教学计划内容紧密结合（15分）
报告质量（主题、结构、观点、逻辑、资料、字数30分）
评阅教师姓名
张新
职称
副教授
成绩
评语
评阅教师签字
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