数电课程设交通灯.doc

《数电课程设交通灯.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、交通灯课程设计学院：电气工程与自动化学院专业班级：电信08-1学号：310808030128指导老师：王允建目录1实验目的2实验材料3课题分析4电路设计4.1555脉冲产生部分电路设计4.274LS161计数部分设计4.374LS138及与非门控制交通灯部分设计4.4电源部分设计5使用protues对设计的电路进行仿真6实际焊接完成电路7设计电路的心得体会8总电路图1实验目的1.1巩固学生在课堂所学的基本知识及各种常见芯片的用法，使学生对电子元件有更直观的认识；1.2使学生初步掌握电子电路的设计方法1.3培养学生综合分析问题，解决问题的能力

2、，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础2实验材料555一片74LS161一片74LS138两片74LS00一片74LS20两片7805一片变压器一个整流二极管四个发光二极管（红）两个发光二极管（绿）两个发光二极管（黄）两个电阻470欧姆六个23千欧两个2课题分析十字路口交通灯共有四种状态：状态1:A路亮绿灯，B路亮红灯；状态2:A路亮黄灯，B路亮红灯；状态3:A路亮红灯，B路亮绿灯；状态4:A路亮红灯，B路亮黄灯；A路绿灯B路红灯A路黄灯B路红灯A路红灯B路绿灯红灯A路红灯B路黄灯状态1持续时间15秒，转为状态2，持续5秒后，转为状态3，

3、在经过15秒，进入状态4，延时5秒，回到状态1.，就这样循环进行。因而可以用555定时器产生5秒的脉冲，用161对脉冲计数，以达到计时的目的，在161后接上138及其与非门电路分别控制两路各三个交通灯。4电路设计4.1555脉冲产生部分电路设计脉冲产生部分是电路的重要组成部分，为了获得较为稳定的脉冲信号，我选择了555电路，其原理如下：在接通电源后，将对电容C1充电，在第3脚输出高电平，当C1电压达到2/3VCC时，第7脚导通，电容C1放电，此时在第3脚输出低电平，当电容电压降至1/3VCC放点结束，第7脚截止，此时在第3脚输出高电平，电容

4、又开始充电，进而循环，在第三角将输出方波信号。周期T=（2*R1+R2）*C1*Ln2产生5秒的脉冲可以选择R1=R2=23千欧，C1选择100uF。4.174LS161计数部分设计当555产生脉冲之后可以用161对脉冲计数，以进行计时。161采用反馈清零，对高位反馈，当高位为高电平时，异步清零。因此161可以从000，计数到111，共8位数，可以实现对8个脉冲计数，每个脉冲5秒，因此一个周期为40秒。Q0,Q1,Q2与138相连，可以提供8种状态，从而控制两路交通灯按照一定的规律两灭。4.174LS138及与非门控制交通灯部分设计采用了两

5、片138实现了对两路交通灯的控制，在状态000，001,010时一片脚0，1，2其中之一会有低电平，通过与非门接红灯，在这三种状态将是红灯点亮，时间在第0—15秒。在状态011时，3脚低电平，通过非门点亮绿灯，时间在第15—20秒。在状态100,101,110,111四种状态，脚4，5，6，7出现低电平，通过与非门点亮红灯，时间在第20—40秒。第二片138的第0，1，2，3通过与非门点亮红灯，时间在第0—20秒；第4，5，6通过与非门接绿灯，点亮时间在第20至35秒；第7脚通过非门接黄灯，点亮时间在第35—40秒。4.1电源部分设计电源直

6、接由220V交流电经过变压器降压，然后由二极管整流，得到单向的电流，再用一个大电容进行滤波，起到了稳压的作用，最后用7805，进行稳压，就能得到需要的5V电压，叫在最后的一个小电容也能起到进一步稳压的作用，由此可以获得更加稳定的电源。5使用protues对设计的电路进行仿真在设计完成后，为保证电路的正确性，我选择了protues进行仿真。在仿真中我发现了许多错误，例如开始我使用一片138，将一个脚点亮两路二极管，但发现这是不可实现的，因为这将会使线连在一起，点亮某一个的同时会点亮其他的二极管，而且这种现象书不可避免的。同时仿真使我熟悉了电路

7、，为实际的焊接奠定了基础。4实际焊接完成电路在仿真完成后基本能确定电路原理的正确，我购买了电子元器件准备焊接完成电路。焊接过程中我才用了每个功能块一次焊接完成，便焊接边测试，在确保无误后再接着焊接下一部分，这样能保证出现错误时能知道错误的范围，有利于方便纠错。此外在焊接电路板时做要的是要细心，由于芯片引脚较多，在背面焊接时极容易连接错引脚，或者是将左边与右边的线焊接反，这一般是导致出错的主要原因。5设计电路的心得体会进过大约一周的努力，自己动手从设计，仿真，焊接，终于完成了这次课程设计。虽然这次选择的题目比较简单，但却体验了一次电路板设计的

8、完整过程。在设计电路时，通过查资料进一步熟悉了各种芯片的用法，同时培养了设计思维，加深了我对组合电路和时序电路的认识。在仿真中，使用了protues，是我进一步熟悉了电路仿真软件