Proteus实例教程 教学课件 作者 朱清慧、陈绍东Proteus实例教程课件-第4章.ppt

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1、第4章电子技术课程设计《Proteus实例教程》——电子技术课程设计的主要目的是利用模拟电子技术和数字电子技术理论知识，设计、仿真、制作完成一定功能的应用电路，以加深对所学知识的理解，并对所学知识进行扩充和完善，以提高实践动手能力。本章利用Proteus强大的电子线路设计与仿真功能，讲授几个典型电子技术综合课题设计与仿真过程。本章主要内容4.1交通灯控制4.2直流可调稳压电源4.3数字钟4.4串/并行数据转换器4.1交通灯控制设计任务：在Proteus中设计一个十字路口交通灯信号控制器，要求：(1)主、支干道交替通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；(2)绿灯亮表示可以通行，红

2、灯亮表示禁止通行；(3)每次绿灯变红时，黄灯先亮5秒(此时另一干道红灯以1Hz的频率闪烁)；(4)十字路口要有倒计时显示；(5)主、支干道的通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设定。4.1.1电路设计1.总体结构设计图4-1系统结构框图4.1.1电路设计2.设计步骤用HC4510集成计数器设计一个状态控制器，其控制流程如图4-2所示。主干道绿灯亮、支干道红灯亮时，表示主干道允许通行、支干道禁止通行。绿灯亮到规定的时间30s时，控制器发出状态信号，转到下一状态。主干道黄灯亮、支干道红灯亮，表示主干道上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行，支干道禁止通行。黄灯亮足规定时间

3、间隔5s时，控制器发出状态信号，转入到下一状态。主干道红灯亮、支干道绿灯亮，表示主干道禁止通行、支干道允许通行，绿灯亮到规定的时间间隔20s时，控制器发出状态信号，转入到下一状态。主干道红灯亮、支干道黄灯亮，表示主干道禁止通行、支干道上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定时间间隔5s时，控制器发出状态信号，转入到下一状态。4.1.1电路设计2.设计步骤(2)用74LS00与非门设计一个状态译码器，并用74LS245模拟开关设计一个闪烁控制器，控制主、支干道上的红、黄、绿灯亮暗和闪烁。具体设计见表4-1所示的真值表。状态控制器输出主干道信号灯支干道信号灯Q2Q1R

4、(红)Y(黄)G(绿)r(红)y(黄)g(绿)00110101001101001000110000010010表4-1真值表4.1.1电路设计2.设计步骤对于信号灯的状态，1表示灯亮，0表示灯灭，这样，就将交通灯的工作状态以真值表的形式表达出来了，这是电路设计的一个很重要的环节。下面根据真值表来列写逻辑表达式。4.1.1电路设计2.设计步骤(3)设计一个定时系统根据设计要求，交通灯控制系统要有一个能自动置入不同定时时间的定时器，以完成30秒、20秒、5秒的时间预置，用两片4510设计一个99～0的可置数的减法计数器。用三片74LS245设计三个置数器，分别置入30、20、5三个数字；减法计

5、数器的时间常数通过3片8路双向三态门74LS245来设定。3片74LS245的输入数据分别接入30、20、5这三个不同的数字，哪一个输入数据作为减法计数器的置入，由状态译码器的输出信号控制不同的74LS245的选通信号来实现。用两个4511和两个共阴极数码管设计一个两位译码时间显示器。(4)用NE555及电阻、电容设计一个秒脉冲发生器。4.1.1电路设计3.元件清单列表表4-2元件清单元件名称所属类所属子类4510CMOS4000seriesCounters74LS245TTL74LSseriesTransceivers74HC4511TTL74HCseriesDecodersNE555A

6、nalogICsTimers74LS00TTL74LSseriesGatesandInverters74LS04TTL74LSseriesGatesandInvertersRESResistorsGenericCAPCapacitorsGenericLED-YELLOW(RED、GREEN)OptoelectronicsLEDs7SEG-COM-CAT-BLUEOptoelectronics7-SegmentDisplays4.Proteus电路图4.1.2电路调试根据电路原理图，按照要求，在Proteus中对交通灯控制器进行逐步仿真和调试。(1)调试秒脉冲产生器，脉冲周期为1±0.1秒；

7、(2)将秒脉冲引入状态控制器，调试主、支干道信号灯的转换顺序；(3)将秒脉冲引入定时系统，调试置数、减法计数及译码显示。(4)在Proteus中按运行仿真按钮，观察仿真结果。4.2直流可调稳压电源设计任务：(1)输出电压在1.25V～37V可调；(2)最大输出电流为1.5A；(3)电压调整精度达0.1%。4.2.1题目分析直流稳压电源的作用是把50Hz的交流电变压、整流、滤波和稳压，从而使电路变成恒定的直流电压，供给负载