(新)电气与信息工程系课程设计封面和评分表

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1、湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称简易交通信号灯控制器专业班级学号姓名指导教师2013年12月10日15电气与信息工程系课程设计评分表项目评价优良中及格差设计方案的合理性与创造性软件设计完成情况硬件调试完成情况设计说明书与设计图纸质量答辩情况独立工作能力完成任务情况出勤情况综合评分指导教师签名：________________日期：________________注：①表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；②此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小

2、的图纸及程序清单）。15报告书要求：字体常规小四号行距1.5倍字距1磅页面上、下2.54CM左右1.9CM纸张16开15目录1、设计总体思路，基本原理和框图2、单元电路设计（各单元电路图）3、总电路设计（总电路图）4、安装、调试步骤5、故障分析与电路改进6、总结与设计调试体会附录参考文献151、设计总体思路，基本原理和框图一、设计总体思路交通信号灯南北向：45s绿—5s黄—25s红—5s红东西向：45s红—5s红—25s绿—5s黄扩展：夜间（22:00——6:00）黄灯闪烁方案一：南北向与东西向的控制电路分开。分别都有三步，南北向45s绿灯—5

3、s黄灯—30s红灯，东西向50s红灯—25s绿灯—5s黄灯。方案二：南北向与东西向的控制电路不分开，因为总时间相同，分成四步后每步的时间也相同，可以用一个计时电路控制。由于第一步的时间是电路随机产生的，这导致两条路之间的时间不同步会出现同时红灯或同时绿灯的情况。所以我们选择第二方案。二、基本原理系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器、信号灯显示器五大部分组成。其中秒脉冲信号发生器用于给各个组成部分提供脉冲信号，通过定时器向控制器发出四种时间到信号，使相应的发光二极管发光。译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生四种倒计时

4、时间显示，控制器根据定时器的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变，同时产生使计时器重新置数的信号开始下一轮计数。位于主干道和支干道的十字路口交通灯系统，每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成，红灯表示禁止通行，黄灯为过渡灯，绿灯表示允许车辆通行。三、框图15秒脉冲信号计时器控制器译码器南北向交通灯东西向交通灯S0、S1、S2、S3状态分别分配状态编码为001、010、011、100由此得到控制器的状态，如表1所示状态转换表状态主干道支干道时间（s）S0绿灯亮，允许通行红灯亮，禁止通行45S1黄灯亮，停车红灯亮，禁止

5、通行5S2红灯亮，禁止通行绿灯亮，允许通行25S3红灯亮，禁止通行黄灯亮，，停车5152、单元电路设计（各单元电路图）一、计时控制电路160芯片发出四个信号，通过138译码输出四个不同的信号控制交通灯。二、交通灯显示电路采用两片192芯片级联构成两位的减数计时器，当160芯片发出00信号时倒计时45s，当160芯片发出01信号时倒计时5s，当160芯片发出10信号时倒计时25s，当160芯片发出11信号时倒计时5s。15三、信号灯连接电路15因为要夜间黄灯闪烁，即不论在白天还是夜间黄灯都要工作，所以要用一个异或门连接。四、24小时计时电路五、S

6、R锁存器要求夜间黄灯闪烁，即主电路停止工作。这样要使电路在22点与6点时改变状态并且要维持这一状态。这要利用到锁存器。我们使用的是与非门连接的SR锁存器，如下图153、总电路设计（总电路图）将各个部分连接起来就组成了上面的电路图。这是通过修改的最后电路图通过在实验台接线完成后可以实现课程要求。154、安装、调试步骤⑴，检测线的通断这个必须仔细检查，实验室里断的线有许多。很多问题都是坏的线引起的。⑵，检测各个芯片的好坏；检测74LS160时，令它由1到4计数。检测74LS192时，看它单个是否能由0-9计数。⑶先将电路的局部连起来，检查是否能够实

7、现要求。再将局部电路一个个连起来。要连一个检查一遍，这样方便排查问题出在那个部分。5、故障分析与电路改进将整个电路连接完成后发现的问题：①显示器显示的数字有缺陷，检查许多地方后发现只是芯片与实验台上的插孔接触不良②24进制计时器计数乱跳，先检查线路正确，后来单个检查160芯片其中一个坏了，逻辑不正确③24进制计时器计数到22就跳到00了，反复看了仿真发现仿真时23跳到00时非常快比其他数字跳的快。后来改成到24时才跳0才对了。④在晚间时192芯片计数停止而且信号灯的状态维持（有什么灯亮晚间灯一直亮）我们想只要红绿信号灯在白天工作晚上停止工作，通

8、过与队友讨论我们在24进制输出的信号与秒脉冲之间连了一个与门156、总结与设计调试体会这个课程设计的任务我们两个人花了差不多两周的时间。在这段时间里我