课程设计交通灯设计报告

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1、 课课 程程 设设 计计 报报 告告 学生姓名学生姓名: : 学学 号：号： 学学 院院 : : 电气工程学院 班班 级级: : 电自 1012 题题 目目: : 电子工艺实习交通灯控制器的设计 指导教师：指导教师： 职称职称: : 2012 年 07 月 12 日 I 目目 录录 目 录.I 一、设计要求 1 二、设计原理及框图 1 三、器件说明 2 3.1 原件清单 2 3.2 各原件功能 3 3.2.1 74LS190 3 3.2.2 74LS47 3 3.2.3 555 定时器 4 3.2.4 74LS139 5 四、设计过程 6 4.1 555 定时器构成的多谐振荡器 6 4.2 7

2、4LS190N 计数器构成的 25 进制计数器 6 4.3 用 74LS47N 显示译码器构成时间显示电路 7 4.4 信号灯控制电路 8 4.5 交通灯显示电路 12 4.6 特殊情况处理电路 13 五、电路总图 14 六、仿真与调试 15 七、设计体会及收获 15 参考文献 17 1 一、一、设计要求设计要求 （1）在十字路口的两个方向上各设一组红灯、绿灯、黄灯，显示顺序为： 其中一个方向是绿灯、黄灯、红灯，另一个方向是红灯、黄灯、绿灯。 （2）设置一组数码管，以倒计时的方式显示允许通行或禁止通行的时间， 其中绿灯、黄灯、红灯的持续时间分别为 20s、5s、25s。 （3）当各条路中任意一

3、条上出现特殊情况，例如有消防车、救护车或其他 需要优先放行的车辆时， 各方向上均是红灯亮， 倒计时停止， 且显示数字在闪烁。 当特殊运行状态结束后，控制器恢复原来状态，继续正常运行。 二、二、设计原理及框图设计原理及框图 电路主要由时钟电路、显示电路、交通灯控制电路和特殊情况处理四大部分 构成。 其中时钟电路主要由 555 定时器和 74LS190 十进制可逆计数器实现。利用 555 定时器和电阻、电容构成多谐振荡器，用来产生秒脉冲，利用此脉冲信号触 发 74LS190 计数，从而达到计时的效果。 显示电路由 74LS47 显示译码管和数码管组成。 74LS47 的输入端与 71LS190 的

4、输出端相连，输出端与数码管的引脚相连，用来将计数器的状态显示出来。 交通灯控制电路主要由 74LS73 （JK 触发器） 和 74LS139 构成。 到指定时间， 利用一些逻辑运算，通过门电路产生脉冲触发 JK 触发器，使 74LS139 的输入发 生变化，相应的输出也发生变化，从而使交通灯的状态发生变化。 特殊情况控制电路，分为两部分，一部分为控制显示时间的数码管闪烁，通 过开关连接脉冲来控制数码显示管的共极来实现， 另一部分为控制信号灯的红灯 一直亮，通过开关和或门、与门来实现。 设计框图如图 1。 2 图 1 交通信号灯设计框图 三、三、器件说明器件说明 3.1 原件清单 电路原件清单见

5、表 1。 表 1 元器件清单 序号 型号 数量 备注 1 74LS190 2 片 十进制可逆计数器 2 74LS47 2 片 显示译码器 3 7SEG_COM_A 2 片 共阳数码管显示器 4 74LS01 1 片 与非门 5 74LS86 1 片 异或门 6 74LS08 1 片 与门 7 4078 1 片 八输入或非门 8 4072 1 片 八输入或门 9 74LS05 1 片 非门 10 74LS32 1 片 或门 11 555 1 片 555 定时器 12 74LS139 1 片 2 线-4 线译码器 13 PROBE_RED 2 个 红色指示灯 14 PROBE_GREEN 2 个

6、黄色指示灯 15 PROBE_YELLOW 2 个 绿色指示灯 16 BUZZER 1 个 蜂鸣器 74LS190 计数器 JK 触发器 74LS47 显示译码器 数码显示管 74LS139 译码器 交通灯颜色 多谐振荡器 3 3.2 各原件功能 3.2.1 74LS190 （1）引脚排列图 74LS190 的引脚排列图如图 2。 图 2 74LS190 引脚排列图 （2）功能表 74LS190 功能表如表 2。 表 2 74LS190 功能表 输入 输出 LD CT U/D CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 X X X d0 d1 d2 d3 1 0 0 X X X X 1 0 1 X X X X 1 1 X X X X X X d0 d1 d2 d3 加计数 减计数 保持 3.2.2 74LS47 （1）引脚排列图 图 3 74LS190 引脚排列图 4 （2）功能表 表 3 74