电子技术课程设计报告——节能型十字路口交通灯信号灯

1、电子技术课程设计 节能型十字路口交通灯信号灯 设计报告 摘要：交通灯是人们生活中常常见到的一部分。十字路口的交通灯决定了路口的车辆情况。 本项目设计的交通灯控制器规律典型， 通用性好， 稍加更改即可广泛应用在各大街道交叉口。 它使用市面上广泛应用的 74 系列芯片作为主要元器件，成本低、性能优良；仅利用数字电 路搭建，干扰小，并不易出现逻辑错误。另外，采用普通电源与光伏电源相结合的方式充分 利用户外清洁能源供电，契合了现今社会对节能减排的要求。 关键字：节能 交通灯 数字电路 模拟电路 光伏电源 一、 设计任务及要求 1、 用两组红、绿、黄发光二极管作信号灯，分别指示横道和纵道的通行状态。 2

2、、 通行状态自动交替转换， 横道每次通行 23 秒， 纵道每次通行 23 秒， 通行交替时闪黄灯， 时间为 4 秒。 3、设计计时显示电路，计时方式尽量采用倒计时。 4、设计以三端稳压器为主的电源模块，实现两种电源的无缝切换。 系统原理系统原理 该电路为时序逻辑与组合电路的结合。主控部分为时序电路，状态表示横道、纵道亮灯的情 况，时钟来自计时控制部分的反馈；路灯显示与计时显示部分为组合电路，由主状态经过既 定逻辑控制；时基电路是基于 555 的多谐振荡器，作为计时控制电路的时钟。 1、 原理框图原理框图 二、二、 单元电路设计单元电路设计 1、 主控电路主控电路部分部分 1) 基本原理基本原理

3、 对设计要求分析后可得，电路的主状态共有四种（详见下） ，故选择两个 主 控 电 路 译码驱动电路 绿 黄 红 绿 黄 红 置 数 电 路 计 时 控 制 电 路 译 码 驱 动 电 路 计 时 显 示 电 路 时基电路 反馈控制电路 主干道 支干道 电子技术课程设计 状态变量，通过两个触发器控制。 21 状态数 = 4 22 = 变量个数 = 2 2) 状态选择状态选择 横干道 纵干道 00 绿 红 01 黄 红 10 红 绿 11 红 黄 状态(Q1Q2) 1、 交通灯控制交通灯控制电路电路部分部分 1) 真值表真值表 Q1 Q2 横绿(G) 横黄(Y) 横红(R) 纵绿(g) 纵黄(y)

4、 纵红(r) 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 2) 总体总体电路图电路图 道 路 状 态 电子技术课程设计 三、三、 Multisim 仿真及结果分析仿真及结果分析 仿真电路图：仿真电路图： 电子技术课程设计 1、 2、 结果分析结果分析 定态分析：指计数器不等于零，主状态不发生变化。定态分析：指计数器不等于零，主状态不发生变化。 测试结果： 横道亮灯 纵道亮灯 计数器变化 是否正常 G R 240 正常 Y R 40 正常 R G 240 正常 R Y 40 正常 3、元件清单、元件清单 电子技术课程设计 四、实际组装四、实际组装 在实际过程中， 我们按照原电路图进行组装后发现实际显示与电路仿真出现了不吻合。 经检查电路后发现异或门输出不正常， 后发现为该型号芯片功能缺陷。 下附该型号芯片功能 表： 我们之后当场改善了电路，使用与非门和非门替换了异或门，解决了异或门在电路中 出现的问题，改善后的等效异或门如下： 电子技术课程设计 完成这一系列工作之后，