数字电子课程设计---单行道十字路口简易交通灯

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1、河南理工大学数字电子课程设计单行道十字路口简易交通灯（2010-12-30）学院：电气与自动化学院专业：电子信息工程班级：08—3班姓名：学号：310808030307指导老师：15摘要此次设计，我选择设计《单行道十字路口简易交通灯》。利用555定时器芯片构成多谐振荡器产生脉冲，产生的脉冲作为74LS161构成的定时计数器的CP输入，使计数器从0到7一次计数。计时器输出的数据通过两片74LS138译码器芯片，然后控制甲乙车道两组信号灯（发光二极管）的定时亮灭。每组红，黄，绿三个灯。实现前3t内甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮，下一个1t内，甲车道变黄灯亮，乙车道仍然红灯。1t后甲车道变红

2、灯，乙车道变绿灯。甲车道的红灯持续4t，乙车道的绿灯持续3t后变黄灯，1t后再变红灯。然后按此规律甲乙车道交替实现通车，停车的指示功能。关键词：交通信号灯自动控制系统脉冲定时控制译码动态显示15目录摘要2目录3第1章绪论41.1设计任务41.2设计要求4第2章系统总体方案设计52.1总体原理方框图52.2电路器件选择52.3状态转换5第3章具体逻辑电路分析设计63.1多谐振荡电路63.1.1555定时器63.1.2555定时器构成多谐震荡器73.2控制电路83.2.1计数器74LS16183.2.2161计数器构成倒计时器控制电路93.3译码器电路103.3.174LS138译码器

3、103.3.2译码电路103.4总体电路设计及原理图113.5原器件清单123.6结果123.6.1仿真结果123.6.2实际电路制作结果12第4章课程设计体会13第5章参考文献1415第1章绪论通过数字电子课程的学习，我们已经掌握了基本逻辑门，常用数字芯片的功能。能够分析并设计简单的组合，时序逻辑电路。然而要想更深一步了解和熟练掌握数字电子的应用，我们需要把学到的理论知识应用到实际生活中，并多动手实践。数字电子课程设计就为我们提供了很好的锻炼机会。交通灯是我们再熟悉不过的控制系统了，在生活中发挥着中重要的作用，随个电子技术的不断进步，交通灯的功能设计也不断强大。在这里我用简单的电

4、路来熟悉交通灯的工作原理。熟悉数子电子技术中非常重要的几个芯片：定时器NE555，计数器74LS161，译码器74LS138，与非门74LS00,74LS20.1.1设计任务单行道简易交通灯的设计，可以通过红，黄，绿灯的定时交替变换实现对单行道十字路口车辆的控制。此项课题设计需要熟练掌握555定时器，74LS161计数器,74LS138译码器,74LS00二输入与非门和74LS20四输入与非门的功能及管脚连接方法。需要掌握利用555定时器构成多谐震荡器的电路设计，掌握161计数器清零电路的链接和应用，掌握138译码器和与非门构成的控制电路控制逻辑函数的实现。同时学习了Multisi

5、m软件画电路图，实现电路模拟仿真。进一步学习了规范制作word文档的方法。1.2设计要求1.画出电路图，原理图并进行仿真。2.分析各部分模块功能，元器件及参数选择。3.编写实验报告，附上相关电路图，资料和心得体会。4.按照设计要求做出实物。5.对事务进行测试，验证电路设计原理的正确性可行性。15第2章系统总体方案设计2.1总体原理方框图脉冲发生器控制器定时器计数器译码器甲车道信号灯乙车道信号灯图2.1-12.2电路器件选择23kΩ电阻两，电解电容100uF，NE555,74LS161,74LS138,74LS20,74LS00.发光二级管6个。2.3状态转换状态1（000~010）

6、：甲车道（东西方向）绿灯亮，通行。乙车道（南北方向）红灯亮，等待。状态2（011）：甲车道（东西方向）黄灯亮，提醒。乙车道（南北方向）红灯亮，等待。状态3（100~110）：甲车道（东西方向）红灯亮，等待。乙车道（南北方向）绿灯亮，通行。状态4（111）：甲车道（东西方向）红灯亮，等待。乙车道（南北方向）黄灯亮，提醒。15第2章具体逻辑电路分析设计3.1多谐振荡电路3.1.1555定时器555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称作7555。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作。其内部电路结构如图

7、3.1-1所示。其功能表如表3.1-2所示。图3.1-1555定时器功能表3.1-2输入输出阀值输入（V1）触发输入（V2）复位（RD）输出（V0）放电管T××00导通<2/3Vcc<1/3Vcc11截止>2/3Vcc>1/3Vcc10导通<2/3Vcc>1/3Vcc1不变不变153.1.2555定时器构成多谐震荡器系统所需要的秒脉冲有定时器NE555所构成的多谐振荡器提供。NE555外引脚图如图3.1-3所示，其中1管脚是接地端，8脚正电源端Vcc，2脚低触发端TR