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1、 電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目:交通燈控制器專業(yè)班級:姓 名: 時(shí) 間:指導(dǎo)教師: 完成日期:年月 日 目 錄1 引言 12 總體設(shè)計(jì)方案 12.1 設(shè)計(jì)思路 12.2 總體設(shè)計(jì)框圖 23 設(shè)計(jì)原理 23.1 所用芯片 43.2單元電路設(shè)計(jì)63.3總體電路64 總結(jié)與體會(huì)8參考文獻(xiàn)9 附錄110 附錄211 交通燈設(shè)計(jì)摘要:隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,道路交通堵塞問題日趨嚴(yán)重如何對交通進(jìn)行合理的管理?用紅燈,黃燈,綠燈來指揮車輛和行人,以達(dá)到車輛停止,行人通行的目的,減少了交通擁擠現(xiàn)象,為行人 節(jié)省了時(shí)間,即保證行人過馬路時(shí)的安全,也減輕了交管部門的負(fù)擔(dān)。關(guān)鍵詞:交通燈設(shè)計(jì);信號
2、發(fā)生器;數(shù)字顯示器;移位寄存器1 引言:隨著各種交通工具的發(fā)展和交通指揮的需要,第一盞名副其實(shí)的三色燈(紅、黃、綠三種標(biāo)志)于1918年誕生。它是三色圓形四面投影器,被安裝在紐約市五號街的一座高塔上,由于它的誕生,使城市交通大為改善。在城鎮(zhèn)街道的十字交叉路口,為了保證交通秩序和行人安全,一般在每條道路上各有一 組紅、黃、綠交通信號燈,其中紅燈亮,表示該條道路禁止通行;黃燈亮表示該條道路上未 過停車線的車輛停止通行,已過停車線的車輛繼續(xù)通行;綠燈亮表示:該條道路允許通行。交通燈控制電路自動(dòng)控制十字路口兩組紅、黃、綠、交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,指揮各種車輛和行人安全通行,實(shí)現(xiàn)十字路口交通管理的自動(dòng)化。2
3、總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)思路用74ls164構(gòu)成移位寄存器。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的頻率,是頻率為0.2赫茲,長生周期為5s的方波,通過74ls190,使紅燈寄存時(shí)間為30s,黃燈寄存時(shí)間為5s,綠燈寄存時(shí)間為25s。然后用74ls190設(shè)計(jì)出相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示器,與之相應(yīng)的初始值,紅燈30s,黃燈5s,綠燈25s,再通過bcd譯碼顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù),再將兩者連在一起實(shí)現(xiàn)所要求的功能。2.2 總體設(shè)計(jì)框圖信號發(fā)生器74ls164構(gòu)成的寄存器控制反饋倒計(jì)時(shí)數(shù)碼管顯示74ls190構(gòu)成的倒計(jì)時(shí)控制部分交通燈控制電路 圖 1設(shè)計(jì)框圖3 設(shè)計(jì)原理分析3.1所用的芯片 74ls164 八位移位寄存器: 圖2 74
4、ls164封裝圖真值表為: 表1 74ls164真值表 74ls04 六個(gè)反相器: 圖3 74ls04封裝圖 74ls08 : 四個(gè)兩輸入與門 圖4 74ls0874ls190 : 可預(yù)置同步十位二進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器 圖5 74ls190引腳圖3.2單元電路設(shè)(1) 信號控制部電路 圖 6信號控制部分狀態(tài)表為: 表-2交通等狀態(tài)表脈沖cp計(jì)數(shù)器輸出東西方向南北方向q0q1q2q4q5q6綠 黃 紅綠 黃 紅00000000 0 11 0 011000000 0 11 0 021100000 0 11 0 031110000 0 11 0 041111000 0 11 0 051111100 0 1
5、1 0 061111111 0 00 1 070111111 0 00 0 180011111 0 00 0 190001111 0 00 0 1100000111 0 00 0 1110000010 1 00 0 1由狀態(tài)表可知,當(dāng)頻率為0.2hz時(shí),紅燈寄存6個(gè)狀態(tài),共30s,黃燈寄存一個(gè)狀態(tài),共5s,綠燈寄存5個(gè)狀態(tài),共25s。外接發(fā)光二極管,由于二級管工作電壓約為2v,所以要加限流電阻r=200歐。(2) 顯示部分電路 圖 7 顯示部分通過74ls190驅(qū)動(dòng),信號發(fā)生器產(chǎn)生脈沖,將紅燈的顯示電路的預(yù)置端預(yù)置為30,黃燈的顯示電路預(yù)置端預(yù)置為5,綠燈預(yù)置為25。然后將發(fā)光二極管的輸出端接
6、顯示電路的vcc,只有當(dāng)相應(yīng)的發(fā)光管亮?xí)r,才給顯示部分的芯片供電,才開始從設(shè)置的預(yù)置數(shù)開始倒計(jì)時(shí)。依據(jù)狀態(tài)表的寄存時(shí)間,當(dāng)綠燈倒計(jì)時(shí)結(jié)束是,黃燈亮開始倒計(jì)時(shí),黃燈結(jié)束時(shí),紅燈開始倒計(jì)時(shí)。依次循環(huán)下去,60s一個(gè)周期。(3) 整體控制電路圖 8完整控制電路(4)pcb板圖 圖9 pcb板圖4 總結(jié)與體會(huì)經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì),我覺得做課程設(shè)計(jì)是十分有意義的,而且是十分必要的。在已度過的大學(xué)時(shí)間里,我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識,如何去鍛煉我們的 實(shí)踐能力?如何把我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去呢?我想做類似的課程設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。 要做好一
7、個(gè)課程設(shè)計(jì),就必須做到:在設(shè)計(jì)程序之前,對所用芯片及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解,知道該芯片有哪些功能;要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的軟件流程圖;在設(shè)計(jì)程序時(shí),不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好,要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、不斷改進(jìn)。也在設(shè)計(jì)課程過程中遇到問題是很正常見的,但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來,并分析清楚,以免下次再碰到同樣的問題。課程設(shè)計(jì)結(jié)束了,但是從中學(xué)到的知識會(huì)讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。設(shè)計(jì)過程,好比是我們的數(shù)碼管顯示,前面信號控制電路的結(jié)合,我們設(shè)計(jì)了好幾種方案,最后比較之后選擇最好的方案。 在設(shè)計(jì)的過程中也可以發(fā)現(xiàn)了自
8、己的不足之處,對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,也是一個(gè)查漏補(bǔ)缺的過程。我們通過查閱大量有關(guān)資料,并在小組中互 相討論,交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué),使自己學(xué)到了不少知識,也經(jīng)歷了不少艱辛, 但收獲同樣巨大。通過這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處,雖然感覺理論上已經(jīng)掌握,但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中仍有意想不到的困惑,經(jīng)過一番努力才得以解決。這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣,我想這將對我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。通過這次設(shè)計(jì),我懂得了學(xué)習(xí)的重要 性 ,了解到理論知識與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義,學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力,這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。我覺得作為一名自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,電路課
9、程設(shè)計(jì)是很有意義的。更重要的是如何把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中。雖然自己對于這門課聽懂的并不多,很多基礎(chǔ)的東西都還沒有很好的掌握,覺得很難,也沒有很有效的辦法通過自身去 理解但是靠著這一個(gè)多禮拜的“學(xué)習(xí)”,在小組同學(xué)的協(xié)助下,漸漸對這門課程逐漸產(chǎn)生了些許的興趣,自己開始主動(dòng)學(xué)習(xí)并逐步從基礎(chǔ)慢慢開始弄懂它。我認(rèn)為這個(gè)收獲應(yīng)該說是相當(dāng)大的。覺得課程設(shè)計(jì)反映的是一個(gè)從理論到實(shí)際應(yīng)用的過程,但是更遠(yuǎn)一點(diǎn)可以聯(lián)系到 以后畢業(yè)之后從學(xué)校轉(zhuǎn)到踏上社會(huì)的一個(gè)過程。小組人員的配合、相處, 以及自身的動(dòng)腦和努力,都是以后工作中需要的。參考文獻(xiàn)1康華光,數(shù)字電路第五版 高等教育出版社,m,2005-72康華光,數(shù)字
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