交通灯控制器电子线路课程设计报告

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1、电子线路课程设计报告学院计算机与信息工程学院姓名杨思阳班级09级自动化2班学号20094500设计题目交通灯控制器指导老师桂玲日期：2011年06月20日-12-目录一.题目2二.任务2三.要求2四.设计摘要及整体方框图2五.单元单路设计原理及原理分析3六.整体电路原理图9七.原件表9八.PCB版制作10九.焊接与调试10十.体会11-12-一.题目交通灯控制器二.任务利用555定时器、74LS193、74LS48、74LS00、4042、红黄绿三色二极管以及数码管等元件设计一个交通灯控制器。三.要求

2、本电路设计一个交通灯控制器，需要达到的目的如下：一个周期64秒，平均分配，前32秒红灯亮，后32秒绿灯亮。在红灯亮的期间的后8秒与红灯在一起的黄灯闪烁（注意：红灯同时亮）。为了显示效果明显，设计闪烁频率为2。在绿灯亮的期间的后8秒与绿灯在一起的黄灯闪烁（注意：绿灯同时亮）。为了显示效果明显，设计闪烁频率为2。在黄灯闪烁其间，数码管同时倒计时显示，再在此期间以外，数码管不亮。四.设计摘要及整体方框图-12-一个脉冲信号发生器，一个二进制加法计数器，一个十进制减法计数器，红灯与绿灯以及黄灯是否亮是由二进制

3、加法计数器的输出端状态来决定的，因此，设计一个组合逻辑电路，它的输入信号就是二进制加法计数器的输出信号，它的输出就是发光二极管的控制信号，因此，需要一个组合逻辑电路，六个发光二极管（两个红色发光二极管，两个绿色发光二极管，两个黄色发光二极管）电路，一个数码管显示电路，其结构如下图所示：555脉冲振荡器4024计数器组合逻辑电路发光二极管193计数器74LS48驱动器数码管一.单元单路设计及原理分析脉冲信号发生器由定时器555构成；二进制加法计数器由七位二进制加法计数器构成；十进制减法计数器由74LS1

4、93可逆可预置十进制计数器构成；组合逻辑电路根据输入输出的逻辑关系确定为74LS00电路芯片；驱动器选用74LS48。1.555定时器-12-555定时器是一块常用的集成电路，电路符号如左图所示，8为电源端Vcc,1为公共端GND。所加电源电压范围4.5V

5、端电压时，比较器输出高电平（其状态用1表示），当比较器“+”端电压小于“-”端电压时，比较器输出低电平（其状态用0表示）。G1，G2两个与非门构成基本RS触发器，G3为输出缓冲反向器，起整形和提高负载能力的作用。T为泄放三极管，为外接电容提供充放电回路。利用555定时器设计电路时，主要是考虑如何让2和6的点位发生变化（外界信号和利用电容器的充放电过程实现）而让定时器的输出状态发生变化，而设计成各种具有不同功能的电路。555应用：多谐振荡器（产生连续矩形波信号），电路原理如图所示（4脚为高电平时，电路震

6、荡，4脚为低电平时，电路不震荡）。开始时，内部泄放三级管由于其基极输入为低电平，是截止的，电源通过R2和R1对电容器C充电，2、6脚点位开始上升，当上升到2/3Vcc时，电路状态发生翻转，内部泄放三级管为高电平，饱和导通，电容器C通过R1放电，2、6脚点位开始下降，当降到到1/3Vcc时，电路状态再次发生翻转，内部泄放三极管截止，电源再次对电容器充电，周而复始输出连续矩形波信号，由3脚输出。一般取C1为103电容。理论推导出，振荡器的频率由电阻R1、R2和电容C决定。-12-f=1.43/（2R1+R

7、2）C脉冲波的占空比由电阻R1和R2决定，结果为γ=（R1+R2）/（2R1+R2）可见，当R2越小时，占空比接近50%。2.七位二进制计数器4024七位二进制计数器4024各脚功能如图所示，14脚为电源端，所接电源电压范围3V-15V，7脚接地GND。2脚为复位端（清零端），高电平有效。1脚为脉冲信号输入端，下降沿有效（即计数器在脉冲下降沿时刻计数）。Q1-Q7是七个数据输出端，Q7为最高位，Q1为最低位。当输入脉冲信号后，计数器输出端变化状态：00000000-11111111.本电路中的组合逻辑

8、电路的输入信号为二进制计数器的输出信号Q7-Q2，设计Q2信号频率为1，而输出应为六个表示路口交通信号灯的发光二极管的控制信号，分别用LR1，LG1，LY1和LR2，LG2，LY2表示，但注意到DR1和DG2状态相同，DG1和DR2状态相同，DY1和DY2状态相同，所以实际上只要三个输出信号即可，分别用L1，L2，L3表示。组合逻辑电路的输出信号L1，L2，L3与电路的输出信号Q2-Q7的关系与下图真值表表示：编号Q7Q6Q5Q4Q3Q2L1L2L30-