数电课程设计(交通灯)

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1、目录：目录： 一、一、 设计要求设计要求 2 二、二、 使用元件使用元件 2 三、三、 总体方案的设计总体方案的设计 . 3 1. 分析系统的逻辑功 . 3 2. 分析系统的状态变化 . 4 四、四、 单元电路的设计单元电路的设计 . 5 1. 时钟电路 5 2. 主控电路 6 3. 红绿灯（发光二极管）显示电路 7 4. 计时部分电路 8 五、五、 心得体会心得体会 9 1. 知识 . 9 2. 耐心 . 9 3. 延伸 . 10 六、六、 总图总图 10 2 一、一、 设计设计要求要求 1) 在十字路口的两个方向上各设一组红黄绿 灯，分别为主干道红黄绿灯和支干道红黄绿灯，指示顺 序为： 1

2、. 主干道绿灯，支干道红灯，持续亮 30 秒。 2. 主干道黄灯，支干道红灯，持续亮 5 秒。 3. 主干道红灯，支干道绿灯，持续两 20 秒。 4. 主干道红灯，支干道黄灯，持续亮 5 秒。 2) 设置一组数码管，以计时的方式显示允许通 行或禁止通行时间。 3) 当系统混乱，按下系统总清开关进行复位。 4) 当任何一个方向出现特殊情况，按下手动开 关，可设置任意一个方向通行。 二、二、 使用元件使用元件 器件型号 数量 器件型号 数量 74LS161 2 LED 灯 6 74SL90 2 电阻 2K 10 74LS08 3 电阻 15K 1 3 74LS04 2 电阻 200 欧姆 1 74

3、LS11 3 电解电容 4.7uF 1 CD4511 2 瓷片电容 0.01uF 1 74LS74 1 共阴数码管 2 555 1 5V 稳压电源 1 三、三、 总体方案的设计总体方案的设计 1. 分析系统的逻辑功 交通灯控制系统的原理框图如图所示。它主要由控 制器、定时器和时钟发生器等部分组成。时钟发生器是 该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，控制器是 系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的 工作。 图 3-1 4 2. 分析系统的状态变化 列出状态转换表： （1） 主干道绿灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上的 车辆允许通行， 支干道禁止通行。 （2） 主干道黄灯亮，支干道红灯亮

4、。表示主干道上未 过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继 续通行，支干道禁止通行。 （3） 主干道红灯亮，支干道绿灯亮。表示主干道禁止 通行，支干道上的车辆允许通行。 （4） 主干道红灯亮，支干道黄灯亮。表示主干道禁止 通行，支干道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。 交通灯以上 4 种工作状态的转换是由控制器器进行控制 的。设控制器的四种状态编码为 00、01、11、10，并分 别用 S0、S1、S3、S2 表示，则控制器的工作状态及功 能如下表所示： 5 控制状态 信号灯状态 S0（00） 主绿，支红 S1（01） 主黄，支红 S3（11） 主红，支绿 S2（10） 主红，支黄 四、四、 单元电路的设计单元电路的设计 1. 时钟电路 将 555定时器连接成多谢振荡器电路，如图 4-1，控制振 荡周期为 1Hz。 由于元件限制， 统一使用 47uF的电解电容和 0.01uF的无 极性电容。电阻分别使用 15K和 2K的电阻。 6 2. 主控电路 在设计要求中要实现四种状态的自动转换，首先 要把这四种状态以数字的形态表示出来。可以两位二进