整理模電課程設(shè)計交通燈

1、精品文檔題目交通信號燈自動控制電路設(shè)計班級08環(huán)境工程（1）班學號200810220112姓名廖勇指導(dǎo)魯老師時間2010年6月18日景德鎮(zhèn)陶瓷學院精品文檔精品文檔電工電子技術(shù)課程設(shè)計任務(wù)書姓名勇班級 0808 環(huán)工（1 1）班指導(dǎo)老師魯老師設(shè)計課題：交通信號燈自動控制電路設(shè)計設(shè)計任務(wù)與要求設(shè)計要求：1 1、設(shè)計交通信號燈自動控制電路。要求東西方向以及南北方向兩條交叉道路上的車輛能夠交替通行，東西方向和南北方向上的通行時間都是 20s,20s,即綠燈亮燈時間為 20s20s。2 2、交通燈工作在白天時，要求每次綠燈變?yōu)榧t燈的時候都有 4s4s 的黃燈亮，作為過渡。交通燈自動控制電路按照卜面的模式

2、進行循環(huán)運行。3 3、交通燈工作在夜間時，要求東西方向以及南北方向的黃燈每秒鐘都閃爍一次。4 4、交通燈的選擇，我們分別用紅黃綠發(fā)光二極管作為信號燈，來進行模擬試驗。5 5、設(shè)計驅(qū)動以及模擬顯示電路。6 6、設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路，要求將 220V220V 的交流電設(shè)計成為 5V5V 的直流穩(wěn)壓電源。7 7、設(shè)計脈沖電路，用分頻器將 1 1 秒脈沖進行分頻。8 8、根據(jù)白天，夜間不向工作模式，將電路設(shè)計成才-個能夠變換白天，夜間兩種工作狀態(tài)的電路。設(shè)計步驟1 1、查閱相關(guān)資料，開始撰寫設(shè)計說明書；2 2、先給出總體方案并對工作原理進行大致的說明；3 3、依次對各部分分別給出單元電路，并進行相應(yīng)的

3、原理、參數(shù)分析計算、功能以及與其他部分電路的關(guān)系等等說明；4 4、列出標準的元件清單；5 5、總體電路的繪制及總體電路原理相關(guān)說明；6 6、列出設(shè)計中所涉及的所有參考文獻資料。設(shè)計說明書字數(shù)不得少于 30003000 字。參考文獻1童詩白華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社2向心數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社3羅杰謝自美電子線路電子工業(yè)出版社4劉修文實用電子電路設(shè)計制作300例中國電力出版社精品文檔精品文檔目錄1、總體方案與原理說明12、時序電路和組合邏輯電路23、秒脈沖振蕩器94、模擬顯示及驅(qū)動電路105、直流穩(wěn)壓電源116、總體電路原理相關(guān)說明127、總體電路原理圖138、元件清單；149

4、、參考文獻1510、設(shè)計心得體會16精品文檔精品文檔1 1、總體方案與原理說明隨著社會的進步，工業(yè)進程的不斷加深，汽車作為最方便的交通工具已經(jīng)進入了萬千普通家庭，在他帶來方便的同時也產(chǎn)生了許多問題，尤其是它造成的城市交通堵塞問題很嚴重。為了有效地指揮城市交通， 減少交通事故的發(fā)生， 利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計的紅綠燈可以有效地指揮城市交通，減少交通事故的發(fā)生。采用數(shù)字電路隊交通燈控制電路，提出使用交通燈控制電路用數(shù)字信號自動控制十字路口用兩組紅黃綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換方法， 指揮各種車輛和行人安全通行實現(xiàn)十字路口交通管理的自動化， 本次課程設(shè)計能用來完成交通信號燈的自動化控制電路。1 .十字路口交通擁擠

5、，車輛多，有南北東西兩條道路回合，在每個入口處設(shè)置紅黃綠信號燈。2 .白天的時候由于車輛較多，東西方向道路亮綠燈或黃燈時，南北方向的亮紅燈;南北方向的亮綠燈或黃燈時，東西方向亮紅燈。3 .東西和南北方向兩條道路上的車輛行人交替允許通過，東西南北方向亮綠燈的時間都是20s,綠燈變紅燈時中間有一段過渡過程是黃燈亮4s鐘，而且每秒閃一次。4 .在夜晚，由于車輛行人較少，東西南北方向的交通燈只有黃燈亮，紅燈和綠燈都熄滅。而且黃燈每秒鐘閃一次。整體電路結(jié)構(gòu)框架圖精品文檔精品文檔2、時序電路和組合邏輯電路74LS164的引腳圖:功能介紹：引出端符號CLOCK時鐘輸入端CLEAR同步清除輸入端（低電平有效）

6、A,B串行數(shù)據(jù)輸入端QA-QH輸出端741sl64號I4上07-RKLLcCABCDEFG”QQQQQQQO& &W WH H113VccQHQGQFQFR*CP141312I)109874LS164123456774LS164ABQAQBQCQDGND白天的工作方式：寄存器類型：環(huán)形計數(shù)器。擬采用74LS164行輸入并行輸出移位寄存器。十二進制環(huán)形計數(shù)器電路圖：精品文檔精品文檔74LS164的典型參數(shù):型號型號平均傳輸延遲時間Fmax(MHZ)DZ/BIT(MW輸出低電平電流輸出高電平電流最大遺輯低電平電壓嫌小低電平輸入電樂74LSI649.5361(184000.82.07

7、4Ls164的功能表：RDCPAAQAQBQCQDQEQFQGQHLX：X XLLLLLLLLHLXXQAOQB2.8Vcc13Vcc低導(dǎo)通1L13Vtt不變不變123Vcc1高截止芯片介紹型號F(ma%PO/FFTscttA74LS7433MHz10MW20ns50ns脈沖振蕩器可以通過改變電阻和電容的值來改變輸出脈沖的周期TT1=(R1+R2Cln2T2=R2Cln2T=T1+T2=(R1+R2)Cln2如下圖555構(gòu)成的多諧振蕩器的電路圖：精品文檔精品文檔4、模擬顯示及驅(qū)動電路此電路設(shè)計時要求綠.黃紅三種顏色的指示燈能顯示點亮和熄滅兩種狀態(tài)，其中LED所加正向電壓為1.5V,人眼可以看到

8、三極管的電流為10mA-20mA此處選用三極管作為驅(qū)動電路。因為用三極管構(gòu)成的驅(qū)動電路簡單，而且有經(jīng)濟、可靠、方便控制等優(yōu)點。當沒有信號輸入時，Qi=0,三極管截止，此時Ic=0。即發(fā)光二極管不亮。當有信號輸入時，Qi=/0,三極管處于飽和狀態(tài)，Ic=/0。發(fā)光二極管有電流通過，與三極管的集電極和發(fā)射極形成通路，發(fā)光二極管點亮。電路圖如下：精品文檔精品文檔5 5、直流穩(wěn)壓電源電子設(shè)備中，一般都需要直流電源供電，本電路也同樣需要直流穩(wěn)壓電源，單相交流電經(jīng)過電源變壓器，整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成的穩(wěn)定的直流電壓。本設(shè)計采用單相變壓器和橋式整流電路以及電容波和7805三端穩(wěn)壓其中， 單相變壓

9、器為220V/9V集成的橋式整流電路濾波電容選用1000uF/25V電解電容7805能穩(wěn)定的輸出+5V電壓。單相交流電220V經(jīng)電源變壓器后得到9V電壓，9V電壓為交流電，它經(jīng)橋式整流后變成直流電，再把直流電經(jīng)濾波電容濾波，波形變得比以前平直，再經(jīng)三端穩(wěn)壓器7805后得到平直的5V穩(wěn)定電壓。電路圖如下：精品文檔精品文檔6 6、總體電路原理相關(guān)說明交通信號燈的控制電路主要是要求能實現(xiàn)十字路口紅綠燈的控制，十字路口有南北和東西兩條路，在每一個交叉路口都需要紅綠燈指揮交通。紅綠燈主要通過自身的狀態(tài)和精確的時間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)換狀態(tài)的順序。白天紅綠燈正常工作時，當南北方向的綠燈亮時，東西方向的紅燈亮，并且保持

10、5個時間單位（5t=20s）;當南北方向的黃燈亮時，東西方向的紅燈亮，并且保持一個時間單位（t=4s）;當南北方向紅燈亮時，東西方向綠燈亮時，保持5個時間單位（5t=20s）;當南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮時，保持1個時間單位（t=4s）并且依次循環(huán)。在夜間，車輛行人已相對較少，不用讓紅綠燈都像白天那樣工作，只需黃燈間隔1s閃一次。這個控制可以通過一個開關(guān)控制白天和夜間工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，在夜間無論是東西走向還是南北走向，只讓黃燈工作。紅綠燈用紅綠黃燈分別用紅綠黃發(fā)光二極管實現(xiàn)。當發(fā)光二極管中的電流達到點亮電流時燈就被點亮了，當達不到點亮電流時，該燈就成熄滅狀態(tài)。單相交流電220V經(jīng)電源變壓器后

11、，經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓產(chǎn)生5V定時器構(gòu)成的多諧振蕩器為電路需要脈沖的芯片和電路提供1s脈沖，而電路中需工4s脈沖的部分是1s脈沖經(jīng)過74LS74分頻電路而得到的，其中1s脈搏沖供給黃燈閃爍，4s脈搏沖供給紅燈和綠燈點亮，需要注意的是4s脈沖供給十二進制環(huán)形計數(shù)器，74LS164成為組合邏楫電路的時鐘信號。 它的輸出QF,QZ經(jīng)過相應(yīng)的門電路控制LER而LED要想正常工作，發(fā)光需要控制LED的驅(qū)動電路正常工作。LED信號燈的兩種工作情況：（1）白天工作方式：開關(guān)打開，南北綠燈亮。東西紅燈亮，20s后南北方向黃燈按秒閃爍，東西方向紅燈亮，4s后，南北方向變?yōu)榧t燈，進入下一個循環(huán)狀態(tài)，重復(fù)上述變化。（2）

12、夜間工作方式：開關(guān)閉合，東西南北四個方向都是黃燈按秒閃爍，紅燈和綠燈處于熄滅狀態(tài)。精品文檔精品文檔7 7、總體電路原理圖精品文檔精品文檔8 8、元件清單元件名稱型號/參數(shù)數(shù)目14腳1c座/一7只8腳1c座/1只三角管90136只發(fā)光二極管紅2只發(fā)光二極管黃2只發(fā)光二級管綠2只帶鎖開關(guān)/r1只2腳接插件/1套三端穩(wěn)壓集成電路78051片整流橋/1個電角單電容1000UF/25V1個電角單電容1UF/25V1個電容0.01uF1個電阻300K1個電阻5K7個電阻2200r6個線路板/1塊移位寄存器74LS1641片六倒相器74LS041片2輸入四與門74LS082片3輸入三與門74LS111片2輸

13、入四或門74LS321片正沿觸發(fā)雙d型觸發(fā)器74LS741片集成電路NE5551片精品文檔精品文檔參考文獻1童詩白華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社2閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社3羅杰謝自美電子線路電子工業(yè)出版社4劉修文實用電子電路設(shè)計制作300例中國電力出版社精品文檔精品文檔設(shè)計心得體會緊張有趣的數(shù)電課程設(shè)計終于告一段落了，一周的時間，我完成了十字路口交通信號燈的設(shè)計。設(shè)計過程中我遇到了許多意想不到的問題，感到了知識的欠缺，無論是書本上的還是課外的，自己知識其實掌握了些皮毛而已。平時課上學到的知識只是一些入門的知識，想要設(shè)計電路必須自己學習許多課外的知識，而且還得掌握一些基本的電腦操作知識，學會使用畫圖軟件。設(shè)計中用到了許多課本中沒見到的芯片元件，了解了許多元件的功能。通過這次課程設(shè)計，鍛煉了我們動手動腦的能力，設(shè)計過程中許多困難，發(fā)現(xiàn)了很多的不足，幸好有老師和同學的幫助，最終克服了困難完成了此次設(shè)計。開始設(shè)計時的思考鍛煉了我獨立思考問題的能力，通過自己的努力也解決了一些問題。和同學一起解決問題攻克困難又得到了另一種滿足感?？傊?，這次寶貴的經(jīng)歷不僅提高了知識層面的東西，精神上也獲得了大豐收。無論挫折困難都是人生寶貴的財富。能夠順利完成這次課程設(shè)計，離不開老師的辛勤指導(dǎo)和同學的熱心幫助，在大家的