电子课程设计报告交通灯控制器.doc

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1、河南科技大学电子课程设计报告题目：交通灯控制器专业班级：姓 名： 时 间：指导教师： 完成日期：年月 日 目 录1 引言 12 总体设计方案 12.1 设计思路 12.2 总体设计框图 23 设计原理 23.1 所用芯片 43.2单元电路设计63.3总体电路64 总结与体会8参考文献9 附录110 附录211 交通灯设计摘要：随着我国社会经济的发展,城市化,城镇化进程的加快,道路交通堵塞问题日趋严重如何对交通进行合理的管理？用红灯,黄灯,绿灯来指挥车辆和行人,以达到车辆停止,行人通行的目的,减少了交通拥挤现象,为行人 节省了时间,即保证行人过马路时的安全,也减轻了交管部门的负担。关键词：交通灯

2、设计；信号发生器；数字显示器；移位寄存器1 引言：随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。在城镇街道的十字交叉路口，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条道路上各有一 组红、黄、绿交通信号灯，其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮表示该条道路上未 过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行；绿灯亮表示：该条道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿、交通灯的状态转换，指挥各种车辆和行人安全通行，实现十字路口交通管理的自

3、动化。2 总体设计方案2.1 设计思路用74ls164构成移位寄存器。调节信号发生器的频率，是频率为0.2赫兹，长生周期为5s的方波，通过74LS190，使红灯寄存时间为30s，黄灯寄存时间为5s，绿灯寄存时间为25s。然后用74ls190设计出相应的倒计时数字显示器，与之相应的初始值，红灯30s,黄灯5s，绿灯25s，再通过BCD译码显示相应的数据，再将两者连在一起实现所要求的功能。2.2 总体设计框图信号发生器74ls164构成的寄存器控制反馈倒计时数码管显示74ls190构成的倒计时控制部分交通灯控制电路 图 1设计框图3 设计原理分析3.1所用的芯片 74LS164 八位移位寄存器:

4、图2 74LS164封装图真值表为: 表1 74LS164真值表 74LS04 六个反相器: 图3 74LS04封装图 74LS08 : 四个两输入与门 图4 74LS0874LS190 : 可预置同步十位二进制加减计数器 图5 74LS190引脚图3.2单元电路设（1） 信号控制部电路 图 6信号控制部分状态表为： 表-2交通等状态表脉冲CP计数器输出东西方向南北方向Q0Q1Q2Q4Q5Q6绿 黄 红绿 黄 红00000000 0 11 0 011000000 0 11 0 021100000 0 11 0 031110000 0 11 0 041111000 0 11 0 05111110

5、0 0 11 0 061111111 0 00 1 070111111 0 00 0 180011111 0 00 0 190001111 0 00 0 1100000111 0 00 0 1110000010 1 00 0 1由状态表可知，当频率为0.2Hz时，红灯寄存6个状态，共30s，黄灯寄存一个状态，共5s，绿灯寄存5个状态，共25s。外接发光二极管，由于二级管工作电压约为2V，所以要加限流电阻R=200欧。（2） 显示部分电路 图 7 显示部分通过74LS190驱动，信号发生器产生脉冲，将红灯的显示电路的预置端预置为30，黄灯的显示电路预置端预置为5，绿灯预置为25。然后将发光二极管

6、的输出端接显示电路的Vcc，只有当相应的发光管亮时，才给显示部分的芯片供电，才开始从设置的预置数开始倒计时。依据状态表的寄存时间，当绿灯倒计时结束是，黄灯亮开始倒计时，黄灯结束时，红灯开始倒计时。依次循环下去，60S一个周期。（3） 整体控制电路图 8完整控制电路（4）PCB板图 图9 PCB板图4 总结与体会经过这次课程设计，我觉得做课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的 实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

7、 要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用芯片及其内部结构有一个系统的了解，知道该芯片有哪些功能；要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，要经过反复调试、不断改进。也在设计课程过程中遇到问题是很正常见的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。设计过程，好比是我们的数码管显示，前面信号控制电路的结合，我们设计了好几种方案，最后比较之后选择最好的方案。 在设计的过程中也可

8、以发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，也是一个查漏补缺的过程。我们通过查阅大量有关资料，并在小组中互 相讨论，交流经验和自学，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛， 但收获同样巨大。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。通过这次设计，我懂得了学习的重要 性 ，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名自动化专业的学

9、生，电路课程设计是很有意义的。更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。虽然自己对于这门课听懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去 理解但是靠着这一个多礼拜的“学习”，在小组同学的协助下，渐渐对这门课程逐渐产生了些许的兴趣，自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。我认为这个收获应该说是相当大的。觉得课程设计反映的是一个从理论到实际应用的过程，但是更远一点可以联系到 以后毕业之后从学校转到踏上社会的一个过程。小组人员的配合、相处， 以及自身的动脑和努力，都是以后工作中需要的。参考文献1康华光，数字电路第五版 高等教育出版社，M,2005-72康华光，数字电路第五版 高等教育出版社，M,2005-73刘鸣，电子线路综合设计实验教程，天津大学出版社，M,2008-24邱光源，电路第五版，高等教育出版社，M,2006-35谢自美 ，伊 仕， 肖 看， 罗 杰，电子线路综合设计，华中科技大学出版社，M,2006-667 EB附录1：附录2：