電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告交通燈控制器

1、河南科技大學(xué)電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：交通燈控制器專業(yè)班級(jí)：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(duì)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

2、設(shè)計(jì)；信號(hào)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(hào)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(hào)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

3、動(dòng)化。2 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(hào)發(fā)生器的頻率，是頻率為0.2赫茲，長(zhǎng)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(hào)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:

4、圖2 74ls164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(hào)控制部電路 圖 6信號(hào)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 05111110

5、0 0 11 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(jí)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(hào)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

6、的輸出端接顯示電路的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?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識(shí)，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(shí)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(tái)。

7、 要做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)，就必須做到：在設(shè)計(jì)程序之前，對(duì)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(shí)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(hào)控制電路的結(jié)合，我們?cè)O(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

8、以發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)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(shí)，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(duì)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(shí)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)

9、生，電路課程設(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(duì)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(duì)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