交通信号灯倒计时显示电路的设计40大学课程设计41.docx
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交通信号灯倒计时显示电路的设计40大学课程设计41
天津理工大学中环信息学院
电子技术课程设计
设计题目：
交通信号灯倒计时显示电路的设计
姓名：
学号：
系别：
专业班级：
开始日期：
年6月28日完成日期年7月1日
指导教师：
成绩评定品级
天津理工大学中环信息学院
课程设计任务书
系别：
班级：
姓名：
学号：
课程名称
电子技术课程设计
设计题目
交通信号灯倒计时显示电路的设计
设计
任务
描述
及
基本
要求
一、任务描述：
；
秒脉冲电路，计数电路，译码电路，显示电路；
二、基本要求
两位秒数字显示，能进行自动R、G、Y转换。
任务下
达时间
2013年6月28日
设计完
成时间
2013年7月1日
主要参考材料
1、数字电子技术基础（第五版）阎石清华大学出版社
辅导老师
姓名
教研室
意见
年月日
天津理工大学中环信息学院
课程设计成绩评定表
系别：
班级：
姓名：
学号：
评分项目及标准
权值
实际得分
评价内容
优秀标准（各教学单位制定标准）
设计选题
10
说明书（论文）质量
30
独立工作能力及设计期间的表现
40
回答问题情况
10
特色与综合素质
10
指导老师
得分合计
一、设计意义…………………………………………5
二、设计方案比较……………………………………6
三、电路组成框图……………………………………8
四、电路原理图……………………………………12
五、组装及技术指标测试……………………………14
六、总结……………………………………………15
一、设计意义
为了应付新交通规那么，设计能够显示红绿灯的剩余时刻，能够让司机更好的判定行车方式。
也让交通系统加倍完善。
一、题目分析
交通信号倒计时，应该最少能够两位倒计时显示，而且在能够在绿灯倒计时终止以后，黄灯亮，且能够进行3秒倒计时。
然后切换红灯。
等红灯到计时终止后，有切到绿灯，而且倒计时。
二、任务分解
本电路能够分4部份组成；秒脉冲电路，计数电路（计数部份包括黄灯3秒计数和红绿等99秒计数），译码电路，显示电路。
表1元件清单
元件名称
参数
型号
数量
单价
计数器
74LS193
3
2元
计数器
74LS160
1
3元
译码器
74LS48
2
元
与非门
74LS00
2
元
或非门
74LS02
2
元
电阻
1k
14
元
电阻
47k
2
元
电容
元
电容
10uF
1
元
非门
74LS40
2
元
二、设计方案构思
计数部份电路采纳两片74LS193组成99进制减法计数器，用来显示红，绿信号灯剩余时刻，在用一片74LS193组成三进制减法计数器，用来显示黄灯剩余时刻。
用一片74LS160记录减法计数器循环的次数，等74LS160加法计数器在不同的输出时对应了不同的信号灯，即可轻松操纵不同颜色灯的自由切换。
二、设计方案比较
（选2—3个方案、特点分析，确信方案理由）
设计方案要求能够完成交通信号等的倒计时显示，能够采纳74LS191，74LS192，74LS193，等芯片作为电路计数部份。
一、设计方案一
电路仍然采纳74LS193芯片做为计数电路，但因为有两种不同进制的计数器从在，因此当99进制的计数器在绿灯计数终止后停止工作，3进制计数器开始工作，同时3进制计数器用74LS48组成的译码电路和7段数码管显示电路。
完成3秒倒计时显示。
当3进制计数器完成计数后，99进制计数器工作，3进制计数器停止工作。
同时另一组由74LS48组成的译码电路和7段数码管显示电路。
完成99秒倒计时显示。
用555多谐震荡电路产生秒脉冲。
用74LS160来操纵绿，黄，红信号的的切换。
同时也操纵不同进制计数器的工作。
从而切换不同的进制计数。
方案一设计图见图1
图1方案一设计图
二、设计方案二
电路采纳74LS193芯片做为计数电路，但因为有两种不同进制的计数器从在，因此当99进制的计数器在绿灯计数终止后停止工作，3进制计数器开始工作，同时3进制计数器用74LS48组成的译码电路和7段数码管显示电路。
完成3秒倒计时显示。
当3进制计数器完成计数后，99进制计数器工作，3进制计数器停止工作。
通过或门，和第一个显示电路依照必然规那么连接，完成99秒倒计时显示。
用555多谐震荡电路产生秒脉冲。
用74LS160来操纵绿，黄，红信号的的切换。
同时也操纵不同进制计数器的工作。
从而切换不同的进制计数。
方案二设计图见图2，脉冲产生电路见图3
图2方案二电路设计图
图3秒脉冲产生电路
二、两种方案比较
方案一尽管大体原理和方案二相差不多，可是方案一采纳了两部份译码点了和显示电路。
会增加产品本钱，而且有效行也不高，因为用同两部份显示电路会分散司机注意力，阻碍交通平安。
相较方案一方案二本钱低，电路稳固性高，而且也符合人们平常生活适应。
综上所述，应选方案二做为本次设计方案
三、电路组成框图
电路由以下几个部份组成：
99进制减法计数电路、3进制减法计数电路、加法电路、译码电路、显示电路、脉冲产生电路组成
1、99进制减法计数电路
99进制减法计数电路用两片74LS193组成一个99进制减法计数器（如图4）。
用来记录红，绿信号的剩余时间长短，99进制减法计数电路的工作与否由加法电路操纵
图499进制减法计数电路
2、3进制减法计数电路
用一片74LS193来组成3进制减法计数电路.（如图5），用来记录黄灯的剩余时刻。
3进制减法电路的工作与否，由加法电路操纵。
图53进制减法电路
3、加法计数电路
用一片74LS160来组成一个5进制加法计数电路（如图6），用来操纵红、绿、黄信号灯的切换。
也操纵99进制减法计数器和3进制减法计数器的工作状态
图6加法计数电路
4、译码电路
译码电路用74LS48来组成（如图7），要紧作用是将二进制代码，转化为数码可识别的信号。
图7译码电路
5、显示电路
显示电路用7段数码显示管组成（如图8）。
要紧作用是将译码器索译出的信号显示出来，如此司机就能够够直接看见倒计时显示。
图8显示电路
6、秒脉冲产生电路
由NE555组成多谐振荡器。
产生周期为1秒的脉冲信号。
T=（R1+2R2）Cln2=1取C=10uFR=
=
=48KΩ
占空比q=
频率f=
。
多谐震荡电路见如图9
图9多谐震荡电路
四、电路原理图
在ProtelDXP2004中绘制原理图，通过导线和芯片和电子元件组成电路原理图，然后在生产电路板。
一、电路原理图
由于电路比较复杂，在ProtelDXP2004一张图纸完成不了，因此分两张图纸画图，第一先画系统框图（如图10），然后在别离画各个模块对应的电路图。
脉冲产生电路分为另一张图（如图11）。
电路原理图别的部份为一张图纸（如图12）。
通过系统总图成立电气连接关系
图10系统框图
图11脉冲产生电路部份
图12其余电路原理图
二、PCB板图
通过原理图生成PCB板图，第一都元件布局，把元件调到适合的位置后开始布布线，布线钱设置布线线宽，GND网络线宽设为20mil，VCC网络线宽设置为15mil。
其余的先都设为10mil。
布线完成后，接着敷铜。
一切完成后就能够够直接印刷电路板了。
如图13为完成成效
图13PCB板图
五、组装及技术指标测试
（组装注意事项、测试图、测试仪器、测试方式、仿真、注意事项）
由于芯片和电阻比较多，焊接是要注意区分。
测试电路收到干扰时的工作性能。
还能不能正常工作。
一、组装注意项
关于本电路需要焊接的地址很多，组装时必然要熟悉焊接，而且要有耐心，尽可能不要显现虚焊，漏焊，错焊。
电路图笔记复杂，若是显现这种问题，一样情形下，是很难排除的，很有可能又要从头做板子了。
既浪费材料又浪费时刻，索以要从源头减少错误，尽可能少显现错误。
二、测试方式
测试方式确实是给板子供电，电路板开始工作，观看电路工作情形，是不是和设计时所要达到的要求一样。
还要测量脉冲产生的秒周期是不是标准，通过量次测量计算出误差。
六、总结
刚开始看到课题感觉无从下手，等静下心来才发觉其实大体所涉及的知识都是
学习过的。
这段时刻过的很充实，通过课程设计又把以前学到的只是温习了一边。
很多可不能的地址。
通过上网找资料，或去图书馆，又学到一些自己可不能的知识。
课
程设计能够为以后的工作，等各方面打开了基础。
通过这段时刻的课程设计，让我熟悉到了电子设计的进程，明白了一个产品从构思到设计，到生产的进程
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