交通信號燈課設

1、 塔里木大學信息工程學院課程設計目 錄1工程概述11.1課程設計目的11.2設計內(nèi)容及要求11.3材料清單22電路設計32.1交通信號燈流程原理02.2交通信號燈的仿真圖42.3脈沖信號的設計42.474LS00芯片的介紹和運用72.574LS08芯片的介紹和運用82.674LS20的介紹和運用92.774LS90芯片的介紹和運用112.874LS48芯片和數(shù)碼管的使用122.9發(fā)光二極管的介紹132.10運用Multisim軟件模擬電路143運用數(shù)字電路集成箱模擬電路154電路連接184.1使用說明194.2系統(tǒng)常見故障分析204.3電路測試結果21總 結.24致謝.25參考文獻.26交通信

2、號燈控制器的設計摘 要:本次課設能深入了解交通信號燈的應用原理，更好的掌握所學知識，將理論聯(lián)系實際，而且在實際操作中培養(yǎng)自己的實際動手能力，將理論應用與實際生活中。學習了一個學期的數(shù)字電子技術課程，這次的課程設計主要綜合了解與運用所學的知識，通過這次課程設計來檢查這一學期的學習狀況。通過制作來了解交通燈控制系統(tǒng)，了解譯碼器、計數(shù)器、寄存器芯片的作用。交通燈控制系統(tǒng)主要是實現(xiàn)城市交叉路口紅綠燈的控制。在現(xiàn)代化的大城市中，十字交叉路口越來越多，在每一個交叉路口都需要有一個準確的時間間隔和轉(zhuǎn)換順序，這就需要一個安全、自動的系統(tǒng)對紅、黃、綠的轉(zhuǎn)化進行管理。本次的設計就是基于此目的進行的。關鍵詞：控制器

3、；計數(shù)器；譯碼器1 工程概述1.1 課程設計目的 1) 綜合運用現(xiàn)代電子技術課程中所學到的知識去完成一個課程設計。2) 通過查閱手冊和文獻資料，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。3) 進一步熟悉常用電子器件，并掌握合理選用芯片。4) 學習用模擬電路軟件Multisim和Ewb。5) 學會電路的安裝與調(diào)試技能。6) 進一步熟悉電子儀器的使用方法、7) 學會撰寫課程設計總結報告。8) 培養(yǎng)嚴肅的工作作風和嚴謹科學態(tài)度。1.2 設計內(nèi)容及要求1) 首先，用Multisim和Ewb做出仿真電路圖并運行成功。其次，用數(shù)字電路集成箱測試芯片并進一步熟悉模擬數(shù)字電路。最后，運用74系列芯片、555定時器、數(shù)

4、字顯示器、發(fā)光二極管、電阻、電容、導線等器材合理組合，并實現(xiàn)模擬效果。2) 所使用芯片必須符合課設要求，以達到模擬交通信號燈的效果主干道綠燈亮20秒，支干道綠燈亮20秒。主干道紅燈亮20秒，支干道紅燈亮20秒。黃燈都為亮5秒。按照此規(guī)則次序亮滅，從而模擬交通信號燈的效果。1.3 材料清單表1材料清單型號數(shù)量（個）中文名稱及功能HD74LS00P5二輸入與非門HD74LS20P2四輸入與非門HD74LS08P2與門HD74LS90P3十進制計數(shù)器DCD HEX2數(shù)字顯示器555-VIRTUAL time1555定時器電阻22保護電路電容2隔斷直流發(fā)光二極管6仿真紅黃綠燈電路板2焊接電路載體導線若

5、干連接電路芯片底座15安裝芯片2 電路設計電路設計思路流程運用Multisim軟件進行模擬仿真實驗查閱資料熟悉交通信號燈原理電路焊接運用數(shù)字電路集成箱進一步模擬并進行芯片測試檢測電路并進行故障分析總結2.1 交通信號燈流程原理圖1交通信號燈原理圖2.2 交通信號燈的仿真圖圖2 交通信號燈的仿真圖2.3 脈沖信號的設計555 VIRTUAL time【用途】調(diào)節(jié)電流輸入大小，實現(xiàn)輸出頻率的調(diào)節(jié)【性能及參數(shù)】計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳；電源電壓5V【真值表】如表1所示表2 555芯片的真值表【引腳圖】如圖所示圖3 555芯片的引腳圖555定時器芯片工作原理,功能及應用555定時器是一種數(shù)字電路與模

6、擬電路相結合的中規(guī)模集成電路。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等，因而廣泛用于信號的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。555定時器 555定時器產(chǎn)品有TTL型和CMOS型兩類。TTL型產(chǎn)品型號的最后三位都是555，CMOS型產(chǎn)品的最后四位都是7555，它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。 555定時器的電路。它由三個阻值為5k的電阻組成的分壓器、兩個電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器、放電晶體管T、與非門和反相器組成。圖4 555定時器原理圖 分壓器為兩個電壓比較器C1、C2提供參考電壓。如5端懸空，則比較器C1的參考電壓為，加在同相端；C2的參考電壓為

7、，加在反相端。 是復位輸入端。當=0時，基本RS觸發(fā)器被置0，晶體管T導通，輸出端u0為低電平。正常工作時，=1。 u11和u12分別為6端和2端的輸入電壓。當u11>，u12> 時，C1輸出為低電平，C2輸出為高電平，即=0，=1，基本RS觸發(fā)器被置0，晶體管T導通，輸出端u0為低電平。 當u11<，u12< 時，C1輸出為高電平，C2輸出為低電平，=1，=0，基本RS觸發(fā)器被置1，晶體管T截止，輸出端u0為高電平。 當u11<，u12> 時，基本RS觸發(fā)器狀態(tài)不變，電路亦保持原狀態(tài)不變。 綜上所述，可得555定時器功能。555 芯片的充放電實現(xiàn)的秒信號脈

8、沖555芯片的充電是從VCC進入，進過2個電阻R1，R2。進入了電容，對電容進行充電，在通過腳7 V0接地對電容進行放電，這樣通過電容的充放電，來實現(xiàn)秒信號的實現(xiàn)。圖5 555芯片的仿真圖（1）555定時器引腳排列及功能表它的各個引腳功能如下：1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5 16VCMOS型時基電路VCC的范圍為3 18V。一般用5V。3腳：輸出端Vo4腳：是直接清零端。當端接低電平，則時基電路不工作，此時不論、TH處于何電平，時基電路2腳：低觸發(fā)端6腳：TH高觸發(fā)端輸出為“0”，該端不用時應接高電平

9、。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。2.4 74LS00芯片的介紹和運用HD74LS00P的介紹：【用途】與非門電路【性能參數(shù)】雙列14腳封裝，四2輸入與非門、電源電壓4.75-5.25V【真值表】表3 74LS00芯片的真值表【引腳圖】圖6 74LS00的引腳圖HD74LS00P的運用：圖7 74LS00的仿真圖HD74LS00P的運用：74LS00芯片是與非門邏輯電路的芯片，我們運用了74LS00對交通信號燈的亮滅進行了控制，

10、通過4個2輸入的與非門，對于下方接受進收來的信號進行與非，從而對交通信號燈進行控制。把Y信號同時接進腳A和B，由Y輸出，可以得到Y非，可以用74LS00達到非門的效果。2.5 74LS08芯片的介紹和運用HD74LS08P是介紹：【用途】與門電路【性能參數(shù)】雙列14腳封裝、四重2輸入與門【引腳圖】圖8 74LS08的引腳圖【真值表】 表4 74LS08的真值表HD74LS08P的運用圖9 74LS48的仿真圖74LS08芯片是與非門邏輯電路的芯片，我們運用了74LS08對交通信號燈同時的亮滅進行了控制，通過4個2輸入的與門，對于下方接受進收來的信號進行與，使用一個數(shù)碼管對主干道和支干道同時進行

11、控制，利用與門的原理，使信號燈進行轉(zhuǎn)換，從而對交通信號燈進行控制。2.6 74LS20的介紹和運用HD74LS20P的介紹【用途】與非門電路【性能參數(shù)】雙4輸入與非門、電源電壓5V【引腳圖】圖10 74LS20的引腳圖【真值表】 表5 74LS20的真值表HD74LS20P的運用： 圖11 74LS20的仿真圖74LS20是2個四輸入與非門的芯片，對74LS90芯片提供的信號，實行四輸入的與非，從而達到控制，輸入輸出的切換和保持，是信號輸出的中轉(zhuǎn)站。2.7 74LS90芯片的介紹和運用HD74LS90P的介紹：【用途】十進制計數(shù)器【性能參數(shù)】低功耗2-5-10進制計數(shù)器、電源電壓5V【引腳圖】

12、圖12 74LS90的引腳圖【真值表】表6 74LS90的真值表HD74LS90P的運用： 圖13 74LS90的仿真圖 74LS90是這個交通信號燈電路最核心的芯片之一，74LS90是10進制的計數(shù)器，由2個JK出發(fā)器所構成，74LS90芯片在交通信號燈中，進行信號的轉(zhuǎn)變和輸出，通過剩余的芯片對信號燈進行控制。交通信號燈一共使用了3個74LS90芯片，第一個芯片，是對上面74LS00進行信號的提供和進行3進制計數(shù)器，實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換。后面2個74LS90芯片是對數(shù)碼管進行控制，對秒信號進行接受和輸出，對秒信號進行輸出。2.8 74LS48芯片和數(shù)碼管的使用圖14 74LS48和數(shù)碼管的引腳圖圖

13、15 74LS48和數(shù)碼管的仿真圖74LS48和數(shù)碼管的使用： 74LS48是對74LS90芯片提供的信號進行轉(zhuǎn)換，把4個信號改變成8信號的芯片。數(shù)碼管就是接受了74LS48所輸出的信號，進行輸出，實現(xiàn)數(shù)字的顯示。2.9 發(fā)光二極管的介紹【發(fā)光二極管】50年前人們已經(jīng)了解半導體材料可產(chǎn)生光線的基本知識，第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，發(fā)光二極管它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然圖16 發(fā)光二極管的實物圖后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。3 發(fā)光二極管的

14、核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。4 小結：通過此環(huán)節(jié)進一步熟悉電路和芯片，并且可以測試電路和檢測芯片、數(shù)碼管、發(fā)光二極管燈相關器件的性能。2.10 運用Mul

15、tisim軟件模擬電路1) 軟件介紹Multisim本是加拿大圖像交互技術公司（Interactive Image Technoligics簡稱IIT公司)推出的以Windows為基礎的仿真工具，被美國NI公司收購后，更名為NI Multisim ，而V10.0是其（即NI，National Instruments）最新推出的Multisim最新版本。目前美國NI公司的EWB的包含有電路仿真設計的模塊Multisim、PCB設計軟件Ultiboard、布線引擎Ultiroute及通信電路分析與設計模塊Commsim 4個部分，能完成從電路的仿真設計到電路版圖生成的全過程。Multisim、Ul

16、tiboard、Ultiroute及Commsim 4個部分相互獨立，可以分別使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4個部分有增強專業(yè)版（Power Professional）、專業(yè)版（Professional）、個人版（Personal）、教育版（Education）、學生版（Student）和演示版（Demo）等多個版本，各版本的功能和價格有著明顯的差異。 NI Multisim 10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實現(xiàn)了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NI Multisim 10是一個原理電路設計、電路功能測試的虛擬

17、仿真軟件。 NI Multisim 10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實驗選用，同時也可以新建或擴充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊中查到，因此也很方便的在工程設計中使用。 NI Multisim 10的虛擬測試儀器儀表種類齊全，有一般實驗用的通用儀器，如萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、直流電源；而且還有一般實驗室少有或沒有的儀器，如波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡分析儀等。 NI Multisim 10具有較為詳細的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、 時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的

18、噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設計人員分析電路的性能。 NI Multisim 10可以設計、測試和演示各種電子電路，包括電工學、模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路及微控制器和接口電路等?？梢詫Ρ环抡娴碾娐分械脑骷O置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進行仿真的同時，軟件還可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。 NI Multisim 10有豐富的Help功能，其Help系統(tǒng)不僅包括軟件本身的操作指南，更要的是包含有元器件

19、的功能解說，Help中這種元器件功能解說有利于使用EWB進行CAI教學。另外，NI Multisim10還提供了與國內(nèi)外流行的印刷電路板設計自動化軟件Protel及電路仿真軟件PSpice之間的文件接口，也能通過Windows的剪貼板把電路圖送往文字處理系統(tǒng)中進行編輯排版。支持VHDL和Verilog HDL語言的電路仿真與設計。 利用NI Multisim 10可以實現(xiàn)計算機仿真設計與虛擬實驗，與傳統(tǒng)的電子電路設計與實驗方法相比，具有如下特點：設計與實驗可以同步進行，可以邊設計邊實驗，修改調(diào)試方便；設計和實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以完成各種類型的電路設計與實驗；可方便地。3 運用數(shù)

20、字電路集成箱模擬電路用數(shù)字電路集成箱按Mulisim仿真圖把主控制器、計數(shù)器、信號燈譯碼器、數(shù)子顯示譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器連接好然后按以下步驟進行調(diào)試：1) 秒脈沖信號發(fā)生器的調(diào)試，按照數(shù)字電子鐘的方法逐級調(diào)試振蕩電路和分頻電路，使輸出設計符合設計要求。2) 將秒脈沖信號送入主控制器的CP端，觀察主控制器的狀態(tài)是否是按00、01、10、11、00的規(guī)律變化。3) 將秒脈沖信號送入計數(shù)器的CP端，接入主控制器的狀態(tài)信號X0、X1，并把主控制器的狀態(tài)信號送入主控制器的CP端，觀察計說器是否按30秒、5秒、20秒、5秒、30秒循環(huán)計數(shù)。4) 把主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號X1、X0接至信號燈的譯碼電路，

21、觀察6個發(fā)光二極管是否按設計要求發(fā)光。5) 整機聯(lián)調(diào)，使交通信號燈控制電路正常工作6) 實驗箱使用說明圖17 電子集成箱1.直流電源接線區(qū)：3組獨立直流電壓接線柱： +5V、GND、+15V、GND、15V、GND。用于將外部直流電壓引入到實驗箱，外部直流電壓通過電源保護二極管到達各個單元電路及面板中多個紅色+5V電壓輸出插孔，因此紅色+5V電壓輸出插孔中的電壓通常比外部直流電壓低0.3V左右。 此外，實驗箱帶有短路報警和過壓報警功能。當電源開關處于“關”狀態(tài)時，紅色+5V電壓輸出插孔仍有低電壓輸出（短路報警電路的需要），如果接線過程中導致+5V和GND出現(xiàn)短路，則開始聲、光報警，當電源開關處

22、于“開”狀態(tài)時，短路報警失效；當電源開關處于“開”狀態(tài)時，如果外部直流電壓超過6.5V，則開始聲、光報警。 2.數(shù)碼管數(shù)字顯示：2個七段數(shù)碼管，引腳全部引出，可采用共陰極或共陽極數(shù)碼管；另有2個BCD碼輸入七段數(shù)碼管（安裝了顯示譯碼器CD4511）。為了更換方便，均采用了IC插座。 3.TTL邏輯電平顯示：對輸出電平的高、低進行顯示。輸出電平為高時，紅色發(fā)光二極管亮；輸出電平為低時，綠色發(fā)光二極管亮。4.TTL邏輯電平輸出：提供12組TTL邏輯電平輸出，采用撥碼開關控制，撥上輸出為高電平，撥下輸出為低電平。 5.單次脈沖、簡單連續(xù)脈沖輸出：脈沖輸出均為TTL邏輯電平。單次脈沖分為正、負兩種單脈

23、沖輸出，采用白色按鈕控制，發(fā)光二極管指示；簡單連續(xù)脈沖分別為2Hz、8Hz、128Hz和1024Hz ，發(fā)光二極管指示。 6.集成電路插座：采用標準緊鎖插座，28腳1個、20腳1個、16腳6個、14腳2個，可插8到28腳的各種IC。各IC插座的所有引腳（包括電源和地引腳）全部引出，各IC插座旁均有+5V、GND插座為集成電路供電。 7.精密多圈可調(diào)電位器4個：分別為1K、10K、47K、100K，采取三個插孔輸出。 8.直流供電的四相步進電機、蜂鳴器、揚聲器及驅(qū)動電路、直流繼電器及驅(qū)動路。 9.元件庫：提供了很多不同值的電阻和電容、1個32768 Hz晶振、2個二極管和1個555 定時器。 1

24、0.邏輯筆功能：紅色：高電平、綠色：低電平、橙色：高阻。 11.擴展區(qū)：采用165×55 進口面包板1塊，可拆卸和更換，主要用于安裝其它電路。 12.接插件：普通彈性插孔，配有高性能的插孔連接線；此外，在面包板旁配有與面包板接線兼容的黑色插座，同時黑色插座和部分彈性插孔已直接連接好，解決了電路面板上彈性插孔至面包板的連接問題。7) 實驗箱使用注意事項n 調(diào)節(jié)好直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓為5.3V（通過電源保護二極管后約為5V）后接入到實驗箱電源接線柱。 n 連接電路時，電源開關置于“關”狀態(tài)，切忌在實驗中帶電連接電路和插拔集成電路。n 連線插入時要垂直，切忌太用力，拔出時用手捏住連線靠近

25、插孔的一端插頭，左右旋轉(zhuǎn)幾下后拔出，切忌直接用力向上拉線，這樣很容易造成連線和插孔的損壞。n 實驗中不要隨意亂動開關、芯片及其它元器件，以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極管和數(shù)碼管一定要注意極性。n 如果在實驗過程中由于操作不當或其它原因而出現(xiàn)異?，F(xiàn)象如：電路報警、數(shù)碼管顯示不穩(wěn)、芯片發(fā)燙、直流穩(wěn)壓電源輸出電壓降低或為零等，應立即斷電并報告老師，切忌無視此類現(xiàn)象，繼續(xù)實驗，以免造成嚴重后果。4 電路連接在電路板上按數(shù)字集成箱把主控制器、計數(shù)器、信號燈譯碼器、數(shù)子顯示譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器焊接好然后按以下步驟進行調(diào)試1) 裝配電路板電子產(chǎn)品的電氣連接，是通過對元器件、零部件的裝配與焊接來實現(xiàn)

26、的。 安裝與連接是按照設計要求制造電子產(chǎn)品的主要操作環(huán)節(jié)。應該說，和電子工程技術的其它內(nèi)容比較起來，安裝與連接的技術并不復雜，因此往往不受重視。 但是，產(chǎn)品的裝配過程是否合理，焊接質(zhì)量是否可靠。對整機性能的影響是很大的，也許你聽說過，一些精密復雜的儀器因為一個焊點的虛焊，一個螺釘?shù)乃蓜佣荒苷９ぷ?，甚至由于搬運，振動使某個部件脫落造成整機報廢，所以，掌握正確的安裝工藝與連接技術，對于電子產(chǎn)品的設計與研制、使用和維修都具有重要的意義。 2) 雙列直插式集成電路的安裝根據(jù)集成電路不同的封裝方式。安裝也有不同的方法和要求。在集成電路中。以塑料雙列直插式（DIP）和塑料功率電路（

27、TO-220）兩種應用較為常見。DIP器件一般采用專用插座進行安裝，裝配和焊接的規(guī)范程度，主要取決于印制板設計，制造的精度，因此比較容易掌握。當然，這種集成電路也能直接插焊在印刷電路板上，直接插焊法雖然犧牲了可更換性，但卻增加了可靠性并降低了成本，采用插座雖然方便。但要花費購買插座的錢，并且接觸的可靠性較差。3) 元器件的裝插元件在印刷電路板的固定，可分為臥式和立式兩種。為使元件在印刷電路板上裝配排列整齊并便于焊接。在安裝前通常采用手工和專用機械把元器件引線彎曲成一定的形狀，按照板上元件孔位的尺寸要求，使彎曲成型的引線能方便的插入焊孔內(nèi)。為了避免損壞元件，必須注意：1.引線彎曲的最小半徑不得小

28、于引線直徑的2倍，不能打死彎。 2.引線彎曲處距元器件本體至少在2MM以上，絕對不能從引線的根部開始彎折，裝配時，應該先安裝那些需要機械固定的元件。如功率器件的散熱器、支架、夾子等，然后再安裝靠焊接固定的元件。 各種元件的安裝，應該使它們的標記（用色碼或字符標住的數(shù)值、精度等）朝上或朝著易于辨認的方向，并且注意標記的讀數(shù)方向一致（從左到右或從上到下）；臥式安裝的元件，盡量使兩端引線的長度相對對稱，把元件放在兩孔中央，排列要整齊。有極性的元件，裝插時要注意方向正確。4) 焊接焊接是制造電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。如果沒有相應的工藝質(zhì)量保證，任何一個設計精良的電子裝置都難以達到設計指標。在科研開發(fā)、設計研

29、制、技術革新的過程中，不可能也沒有必要采用自動設備，所以經(jīng)常需要進行手工裝焊。本設計選用功率為30W的電烙鐵。功率過低焊接所需時間較長且容易發(fā)生虛焊，功率過高焊接不好控制。焊接開始先將主要的元件焊接好，如芯片底座、放大管等，再將電阻電容等元件固定好再進行焊接。 5) 焊錫必須具備的條件 1.焊件必須有良好的可焊性 ； 2.焊件表面必須保持清潔； 3.要使用合適的助焊劑；4.焊件加熱到適當?shù)臏囟取?.1 使用說明1）注意事項 1本產(chǎn)品使用直流電源為5V電壓，切記不要使用其它量程來驅(qū)動。2不要在高溫、高濕、易燃、易爆和強電磁場環(huán)境中存放或使用本器件。 3請勿隨意改變器件內(nèi)部以及外部接線，以免損壞器

30、件。 2）基本功能 1紅燈表示禁止通行，綠燈表示允許通行，黃燈亮表示未通過的車輛禁止通行；2主干道、支干道交替通行，每次通行時間為40秒；3每次綠燈變紅燈時，黃燈先亮 5 秒（此時另一干道上的紅燈不變）； 4十字路口有數(shù)字顯示，以方便人們直觀把握時間。時間顯示以秒為單位作減記數(shù)； 5黃燈亮時，另一干道紅燈按 1Hz 的頻率閃爍。4.2 系統(tǒng)常見故障分析了解一些常見的故障對于正確快速地調(diào)試系統(tǒng)是很有必要的。對這些故障的處理是對一個系統(tǒng)設計者的綜合考驗，它不但要求對硬件電路容易出現(xiàn)的故障有很好的了解，而且對整個系統(tǒng)的設計更要有一個深刻的認識。下面按錯誤類型來簡單分析一下系統(tǒng)常見的一些故障，這節(jié)其實

31、也是對前面的一些分析的總結。1） 工藝錯誤焊接中出現(xiàn)的錯誤有虛焊、漏焊、錯焊等等，同時焊接技術對系統(tǒng)是否能夠調(diào)試成功有較大的影響，如在高速系統(tǒng)中，焊點有毛刺從而帶來系統(tǒng)分布電容過大，將會對系統(tǒng)的性能有較大的影響。2） 不加電在設計系統(tǒng)時設計了一個電源信號指示燈，若電源信號指示燈不亮，那么說明系統(tǒng)的電源工作有問題。 3） 元器件錯誤這類錯中主要包括器件錯焊、錯插以及元器件已損壞等現(xiàn)象。在調(diào)試一個模塊的時候，我們要時刻注意元器件的情況，以避免元器件損壞。當我們發(fā)現(xiàn)模塊中的某一個模塊的某個元器件過熱的時候，我們就應對這個元器件進行測試，是否損壞。4） 設計的錯誤這類錯誤主要在設計的階段發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)設

32、計時，應該對設計方案精益求精，對設計原理進行反復推敲，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的設計錯誤。當然這類錯誤也可能在調(diào)試過程中才發(fā)現(xiàn)，若發(fā)現(xiàn)實際值跟理論值出現(xiàn)較大出入而又找不到其他的原因，這個時候就應該對系統(tǒng)原理再進行分析。5） 輸出的電平不穩(wěn)定這種錯誤也是常見的，有些對讀取的數(shù)據(jù)電平有一定的要求，當不符合時就不能讀取，而且不易給發(fā)現(xiàn)，用電表很難判斷，這時往往需要加些門電路上去。4.3 電路測試結果最后結果顯示主干道綠燈亮20秒，支干道綠燈亮20秒。主干道紅燈亮20秒，支干道紅燈亮20秒。黃燈都為亮5秒，結果正確，試驗成功。圖18實物圖正面圖19 實物圖反面總 結通過這次對交通信號燈控制電路設計與制作，讓我們了解

33、了設計電路的程序，也讓我了解了關于交通信號燈控制電路的原理與設計理念。在此次的交通信號燈控制電路設計過程中,更進一步地熟悉了芯片的結構及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。在連接交通信號燈控制電路接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,那么在電路出錯時便能準確地找出錯誤所在并及時糾正了。通過這次對數(shù)字電子鐘的設計作，讓我了解了電路設計的基本步驟，也讓我了解了關于交通信號燈控制電路原理與設計理念，要設計一個電路先進行軟件模擬仿真再進行實際的電路制作。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設計時應考慮兩者的差異，從中找出最適合的設計方法。通過設計這次交通信號燈控制電路，讓我們對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應該自己動手操作才會有深刻理會，才會有收獲。對我們計算機科學與技術專業(yè)的本科生來說，實際能力的培養(yǎng)至關