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天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院电子技术课程设计报告题目：交通灯专业：测控技术与仪器专业班级：测控0802组员：谷峥王海丽魏莹莹2010年6月24日课程设计2一、设计任务及主要技术指标和要求设计任务设计所学的知识设计一个电路，实现两条主次街道交通灯的控制功能。主要技术指标和要求1、设计一个十字路口的交通灯控制器。2、主要街道方向绿灯亮6秒，次要街道方向红灯亮。3、主要街道方向黄灯亮2秒，次要街道方向红灯仍然亮。4、次要街道方向绿灯亮3秒，主要街道方向红灯亮。5、次要街道方向黄灯亮1秒，主要街道方向红灯仍然亮。6、主要街道方向绿灯亮6秒，次要街道方向红灯亮。7、循环控制。主要街道绿灯6秒黄灯2秒红灯4亮次要街道红灯8亮绿灯3秒黄灯1秒二、电路设计1、方案设计方案一：此方案采用555定时器构成1秒的时序脉冲，并用74LS163芯片进行计数，用三片内含4个2输入端与非门74LS00和一片内含六个反相器74LS14集成芯片构成组合逻辑电路，实现两条街道交通灯的控制功能。课程设计3主街绿灯主街黄灯主街红灯次街绿灯次街黄灯次街红灯方案二：此方案采用晶振和运算放大器组成的电路产生1秒矩形波，并用74LS163芯片进行计数，用一片内含3个3输入端与门74LS11芯片和两片内含4个2输入短与非门74LS00芯片及一片内含6个2输入端非门的74LS14芯片构成组合逻辑电路，实现两条街道交通灯的控制功能。主街绿灯主街黄灯主街红灯次街绿灯次街黄灯次街红灯方案分析比较：方案一相对于方案二所用器件较少，我们对方案一所选用的器件熟悉程度比方案二所用器件熟悉程度较高，并且经我们利用卡诺图进行化简分析，发现方案一的逻辑比较清晰明了，便于我们对其进行设计并调试。555构成1秒时序脉冲用7400和7414构成组合逻辑电路163计数器进行计数采用晶振和运算放大器组成的电路产生1秒矩形波用7400、7414和7411构成组合逻辑电路163计数器进行计数课程设计42、单元电路的设计及仿真和元器件的选择（1）用555定时器构成的多谐振荡器的电路原理图及仿真用555定时器组成多谐振荡器产生1秒时钟脉冲，其周期为：T=0.7（R1+2R2）C=1sGND:地（1）TRI:触发输入（2）OUT:输出（3）RES:置0输入（4）VCC:电源（8）DIS:放电端（7）THR:门限输入（6）CON:控制电压输入（5）（2）用163计数器进行计数的原理图及仿真将灯泡与163计数器的输出端直接相连，观察163计数器所产生的状态是否满足课题要求，经调试可得12种状态（0000~1011）。课程设计5（3）用74LS00和74LS14组合的逻辑电路原理图用三片内含4个2输入端与非门74LS00和一片内含六个反相器74LS14集成芯片构成组合逻辑电路，实现两条街道交通灯的控制功能。课程设计63、电路原理图课程设计74、真值表DCBA主要街道次要街道绿灯（A0）黄灯（A1）红灯（A2）绿灯（B0）黄灯（B1）红灯（B2）000010000100011000010010100001001110000101001000010101100001011001000101110100011000001100100100110010100011001011001010A0=BC·D·BCDB0=AD·BDA1=BC=BCB1=ABD=AB·DA2=DB2=D5、计算各器件的主要参数R1：390kΏR2：510kΏC：1uF课程设计8三、整理性能测试数据，并分析是否满足要求主次街道各交通灯的波形:主要街道：绿灯：黄灯：红灯：次要街道：绿灯：黄灯：红灯：经调试验证，所有波形均完全符合课题要求。四、在调试中遇到的问题，是怎样解决的1、在用163芯片对交通灯12种状态（0000~1011）进行控制的过程中，由于对清零方式的选择不正确，多出了一种状态：1100，经过查资料及多次的调试，最后发现应该将163芯片的四个输入端悬空而不是接地。2、在最后调试的时候，发现灯的状态与课题要求不符。通过分析和检查每个器件及其各端口的连接，发现7400芯片的一组与非门输入端口串接了。课程设计9五、元器件清单集成电路55517400374141741631电阻390K1510K11K6电容1uF10.01uF1发光二极管绿2红2黄2六、收获、体会和建议对于本次课程设计任务要求，本小组通过四个部分完成了任务——电路原理图的设计、电路仿真、实物连接、电路调试。通过顺利完成本次课程设计任务，我们了解了一些常用的芯片和元器件，也学到了很多专业知识:在原理图的设计过程中，我们进一步巩固了课本知识；在使用EWB软件进行电路仿真的过程中，我们也熟练地掌握了这个软件；将每个元器件及芯片用导线连接在面包板上，在这个过程中，我们特别注意每个细节，比如说，是否会发生短路、串路等，还有各元器件布局的美观。在最后的电路调试中，我们学会了检查电路的一些技巧及分析电路出错的原因。此次电子技术课程设计让我们懂得了实践的重要性。即使课本知课程设计10识掌握的很好，如果不会综合运用，也是一些支离破碎的无用的知识，学的再好也没用，这次课程设计恰好是将课本知识的巩固与综合运用结合起来，再加上实际动手能力的培养三者结合起来的。一方面，它加深与巩固了所学的理论知识，并将其综合运用，提高了我们综合运用知识的能力；另一方面，培养了我们对专业知识学习的兴趣。所以，在这次设计的过程中我们小组得到了一些宝贵的经验，这就是我们的收获。七、主要参考书目电子技术基础数字部分（第五版）