课程设计：路灯控制电路的设计

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1、吉首大学信息科学与工程学院课程设计报告书课程课程设计课题：路灯控制电路的设计姓名：石贤学号：20114054055专业：电子信息工程年级：2011级指导教师：刘忻基地指导教师：2013年12月一、课程设计目的、任务和内容要求：在当今社会中，人们已习惯于早出晚归，所以路灯的控制成为一个需要考虑的问题，如何能够在适当的时候开关灯需要我们去好好地思考设计。本课程设计的任务就是设计一个路灯控制器。我们应在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。课程设计目的1.掌握路灯控制器的设计、组装与调试方法。1.熟悉集

2、成电路的使用方法。课程设计任务及要求1.当处于暗环境下（晚上）能够自动开灯（发光二极管亮），当处于亮环境下（白天）能够自动关灯（发光二极管灭）；2.能自动记录“路灯”的开灯次数（用1位数码管显示）；3.能累计“路灯”开灯时间（用2位数码管显示）。二、设计方案一，项目环境要求硬件：微型计算机软件：Protuse,Keil，STC-ISP二，项目功能模块1多谐震荡电路的设计与分析2译码显示电路的设计与分析3计数电路的设计与分析三，设计内容1多谐震荡电路的设计与分析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

3、性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，

4、一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器A1的反相输入端的电压为2VCC/3，A2的同相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器A2的输出为1，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则A1的输出为1，A2的输出为0，可将RS触发器置0，使输出为0电平。5

5、55定时器主要是与电阻电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容上的电压以确定输出电压的高低和放电开关管的通断，可构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产生电路。该器件的电源电压为4.5V---18V，驱动电流也较大，并能提供与ttl,MOS电路相兼容的逻辑电平。555定时器可以构成多谐振荡器。自激多谐振荡器用于产生连续的脉冲信号图3-2所示为自激多谐振荡器电路和波形图。。电路采用电阻、电容组成RC定时电路，用于设定脉冲的周期和宽度。调节RW或电容C，得到不同的时间常数；还可产生周期和脉宽可变的方波输出。脉冲宽度

6、计算公式：Tw≈0.7(R1+RW+R2)C振荡周期计算公式：T≈0.7(R1+RW+2R2)C经过计算可知R1可为47k，R2为47k。图3-2多谐震荡电路2译码显示电路的设计与分析数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段

7、的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就会被点亮。该设计中选用的是七段数码管如图3-3所示，为共阴极的，当电路正常工作时，数码管上会按照设计要求显示路灯持续工作的时间与工作的次数。半导体数码管计数器用来产生十进制计数，其输出信号加在译码器输入端，经译码后可在输出端产生所需的控制信号。本电路中译码驱动器采用74LS48。 74LS48具有锁存、译码、消隐功能，

8、通常以反相器作输出级，通常用以驱动LED。各引脚的名称：其中7、1、2、6分别表示A、B、C、D；5、4、3分别表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分别表示 a、b、c、d、e、f、g。左边的引脚表示输入，右边表示输出，还有两个引脚8、16分别表示的是VDD、VSS