基于數(shù)電的交通燈設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕誠(chéng)信聲明書本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《基于數(shù)字電路的交通燈設(shè)計(jì)》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的無(wú)論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果，均在論文中加以說(shuō)明；有關(guān)教師、同學(xué)和其他人員對(duì)本文的寫作、修訂提出過并為我在論文中加以采納的意見、建議，均已在我的致謝辭中加以說(shuō)明并深致謝意。本論文和資料假設(shè)有不實(shí)之處，本人承當(dāng)一切相關(guān)責(zé)任。論文〔簽字〕時(shí)間：年月日指導(dǎo)教師已閱：〔簽字〕時(shí)間：年月日摘要本課題是基于數(shù)字電路關(guān)于交通燈控制電路的設(shè)計(jì)。本文從課程設(shè)計(jì)的題目要求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)南北方向和東西方向十字路口的交通燈控制電路。本交通燈控制電路采用74LS190可預(yù)置四位二進(jìn)制雙時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，并通過一系列集成邏輯門電路芯片控制紅綠燈的交替顯示。本交通燈控制電路系統(tǒng)是基于LM555定時(shí)器、74LS190可預(yù)置四位二進(jìn)制雙時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器、74ls00二輸入四與非門芯片、74ls04六反向器、74ls08二輸入與門芯片、74ls32二輸入或門芯片、74ls28二輸入或非門芯片、74ls74雙D鎖存器、74ls47譯碼器等中小規(guī)模集成芯片，數(shù)碼管顯示器和綠黃紅發(fā)光二極管指示燈所組成的電路，采用Multisim軟件進(jìn)行電路仿真。通過對(duì)各局部電路的分析設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)總體電路的功能。由LM555芯片組成的555定時(shí)器電路輸出時(shí)鐘脈沖信號(hào)。采用74LS190組成計(jì)數(shù)電路，通過一系列邏輯門電路實(shí)現(xiàn)紅綠燈的交替顯示。按照課題的要求，用74LS190設(shè)計(jì)了倒計(jì)時(shí)電路，通過譯碼器連接數(shù)碼管顯示紅綠燈的倒計(jì)時(shí)。它的計(jì)時(shí)周期為60秒，南北及東西方向各車道通車30s。本電路設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，用了盡量少的芯片實(shí)現(xiàn)了課題所要求的功能，既實(shí)現(xiàn)了紅綠燈的指示，又以倒計(jì)時(shí)的方法對(duì)紅綠燈的時(shí)間進(jìn)行了顯示。由于采用了555定時(shí)器，提高了電路的穩(wěn)定性與精度。關(guān)鍵詞交通燈控制電路Multisim仿真電路設(shè)計(jì)AbstractThistopicisabouttrafficcontrolcircuitdesign.Thisarticlefromtherequirementofthecurriculumdesignofsubject,designanorth-southandeast-westdirectioncrossingthedirectionoftrafficcontrolcircuit.ThistrafficcontrolcircuitUSES74LS190presetfourbinarydoubleclockreversiblecounterrealizecountfunction,andthroughaseriesofintegrationlogicgatechipcontroltrafficlightsalternatedisplay.ThistrafficcontrolcircuitsystemisbasedonLM555timers,74LS190presetfourbinarydoubleclock74ls00reversiblecounter,twoinputfourandsix74ls04NORgatechip,inversechip,74ls08twoinputandgatechip,74ls32twoinputorgatechip,74ls28twoinputorsrchip,74ls74doubleDlatches,suchas74ls47decodermediumscaleintegratedchips,digitaltubedisplayandgreenyellowlightemittingdiodelights,composedofcircuitcircuitemulationbyMultisimsoftware.Throughtheanalysisofthecircuittoeachpartoftheoveralldesign,realizationcircuitfunction.ComposedofLM555chipby555timingcircuitoutputclockpulsesignal.Using74LS190compositioncountscircuit,throughaseriesoflogicalgaterealizationofalternatingdisplaytraffic.Accordingtothetopicrequest,74LS190designwiththecountdowncircuit,throughthedecoderconnectiondigitalpipedisplaytrafficlightscountdown.Itstimingcyclefor60seconds,north-southandeast-westdirectionalllanesopen30s.Theadvantagesofthiscircuitdesign,uselessasfaraspossibleisthechiprealizedthetopictherequiredfunctions,whichachievesbothwiththeinstructions,andtrafficmethodoftrafficlightscountdowntotimeoutforashow.Asaresultofthe555timing,improvesthestabilityofthiscircuitandaccuracy.Keywords：trafficlightmanipulativecircuitemluationwithMultisimdesignofcircuits引言交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。隨著中國(guó)參加WTO，我們不但要在經(jīng)濟(jì)、文化、科技等各方面與國(guó)際接軌，在交通控制方面也應(yīng)與國(guó)際接軌。俗話說(shuō)“要想富，先修路〞，但路修好了如果在交通控制方面做不好道路還是無(wú)法保障暢通平安。作為交通控制的重要組成部份的交通信號(hào)燈也應(yīng)國(guó)際化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展，城市交通問題越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統(tǒng)是用于城市交通數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、交通信號(hào)燈控制與交通疏導(dǎo)的計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成局部。隨著城市機(jī)動(dòng)車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用適宜的控制方法，最大限度利用好消耗巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵狀況，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。以下就交通燈控制系統(tǒng)的電路原理、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)調(diào)試等問題來(lái)進(jìn)行具體分析討論。第一章設(shè)計(jì)的根本內(nèi)容1.1設(shè)計(jì)題目基于數(shù)字電路的交通燈設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及指標(biāo)〔1〕要求南北方向車道和東西方向車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，各車道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒；〔2〕東西方向、南北方向車道都有紅、黃、綠燈指示，且用顯示器進(jìn)行顯示允許通行或禁止通行剩余時(shí)間〔采用倒計(jì)時(shí)的方法〕；〔3〕在允許通行剩余5秒時(shí)，綠燈轉(zhuǎn)為黃燈，且要求黃燈閃爍，當(dāng)黃燈轉(zhuǎn)變?yōu)榧t燈時(shí)才能變換運(yùn)行車道；〔4〕黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次；1.2.2設(shè)計(jì)相關(guān)說(shuō)明所設(shè)計(jì)的交通路口為一十字路口是一南北和東西車道車流沒有明顯差異的路口，且不涉及左右轉(zhuǎn)彎及人行道紅綠燈問題。第二章設(shè)計(jì)方案確實(shí)定2.1方案方案一：南北方向車道的倒計(jì)時(shí)按照30秒、25秒、5秒循環(huán)顯示，分別對(duì)應(yīng)紅燈、綠燈、黃燈；同時(shí)東西方向車道那么按照25秒、5秒、30秒循環(huán)顯示，分別對(duì)應(yīng)綠燈、黃燈、紅燈。所以兩方向車道倒計(jì)時(shí)可以采用相同的倒計(jì)時(shí)，但需要一個(gè)周期內(nèi)需要符不同的數(shù)值。方案二：根據(jù)題目的要求南北方向車道和東西方向車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，兩車道均符值為30，也就是一個(gè)循環(huán)是60秒。如此先顯示30秒倒計(jì)時(shí)〔對(duì)應(yīng)綠燈，到了5秒時(shí)由綠燈轉(zhuǎn)為黃燈〕后顯示30秒倒計(jì)時(shí)〔由黃燈轉(zhuǎn)為紅燈〕，然后再顯示30秒倒計(jì)時(shí)〔由紅燈轉(zhuǎn)為綠燈，到了5秒時(shí)由綠燈轉(zhuǎn)為黃燈〕...以此類推。由于南北方向的通行時(shí)間也就是支干道的禁行時(shí)間，所以兩組數(shù)碼管顯示的倒計(jì)時(shí)是一樣的，只需2個(gè)74ls47譯碼器即可。2.2方案比照及確定根據(jù)倒計(jì)時(shí)顯示方式的不同，我們?cè)O(shè)計(jì)了兩套方案作比擬：兩種方案均符合要求，比照之下方案二的元件要少很多，線路的復(fù)雜程度也減小了，對(duì)于焊接與調(diào)試都降低了難度與風(fēng)險(xiǎn)，容易實(shí)現(xiàn)且能把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用上，所以我決定采用方案二進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三章設(shè)計(jì)的根本思路和主要內(nèi)容3.1設(shè)計(jì)根本思路在設(shè)計(jì)要求中要實(shí)現(xiàn)四種狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，首先要把這四種狀態(tài)以數(shù)字的形態(tài)表示出來(lái)。以兩位二進(jìn)制數(shù)表示所需狀態(tài)〔00,,10,11〕,循環(huán)狀態(tài)：〔00—01—10—11—00〕。數(shù)字電路課程中介紹的計(jì)數(shù)器就是通過有限幾個(gè)不同狀態(tài)之間的循環(huán)實(shí)現(xiàn)不同模值計(jì)數(shù)，由此可以嘗試設(shè)計(jì)一模值為4的計(jì)數(shù)器，其輸出〔代表不同狀態(tài)〕既可以循環(huán)轉(zhuǎn)換，而且能夠控制其他局部電路。3.2交通燈電路結(jié)構(gòu)框圖秒脈沖發(fā)生器秒脈沖發(fā)生器數(shù)碼管顯示紅綠燈顯示譯碼電路燈控電路計(jì)數(shù)電路狀態(tài)控制電路圖1交通燈電路結(jié)構(gòu)框圖3.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容〔1〕．根據(jù)本課題設(shè)計(jì)要求分析并畫出簡(jiǎn)易電路結(jié)構(gòu)框圖；〔2〕.根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)確定系統(tǒng)中輸入/輸出信號(hào)的種類、數(shù)量和特點(diǎn)；

〔3〕.按照要求分析并設(shè)計(jì)電路，繪制電路原理圖；〔4〕.選定各局部集成電路元器件的類型；〔5〕.利用multisim軟件及Protel軟件對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行調(diào)試仿真；

〔6〕.繪制電氣原理圖和接線圖；

〔7〕.按論文書寫要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。第四章元件及其簡(jiǎn)介本課題主要由秒脈沖產(chǎn)生局部、計(jì)數(shù)電路、譯碼電路、數(shù)碼管顯示局部、狀態(tài)控制電路、燈控電路和紅綠燈顯示局部組成，根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能及各元件參數(shù)，本課題主要用到LM555定時(shí)器、74LS190可預(yù)置四位二進(jìn)制雙時(shí)鐘可逆計(jì)數(shù)器、74ls00二輸入四與非門芯片、74ls04六反相器芯片、74ls08二輸入與門芯片、74ls32二輸入或門芯片、74ls28二輸入或非門芯片、74ls74雙D鎖存器和74ls47譯碼器。4.1LM555定時(shí)器圖2LM555管腳圖圖3555電路結(jié)構(gòu)圖555集成定時(shí)器是模擬功能和數(shù)字邏輯功能相結(jié)合的一種雙極型中規(guī)模集成器件。外加電阻、電容可以組成性能穩(wěn)定而精確的多諧振蕩器、單穩(wěn)電路、施密特觸發(fā)器等，應(yīng)用十分廣泛。由圖3可知，555定時(shí)器是由上、下兩個(gè)電壓比擬器、三個(gè)5kΩ電阻、一個(gè)RS觸發(fā)器、一個(gè)放電三極管T以及功率輸出級(jí)組成。比擬器C1的反相輸入端⑤接到由三個(gè)5kΩ電阻組成的分壓網(wǎng)絡(luò)的2/3Vcc處〔⑤也稱控制電壓端〕，同相輸入端⑥為閥值電壓輸入端。比擬器C2的同相輸入端接到分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的1/3Vcc處，反相輸入端②為觸發(fā)電壓輸入端，用來(lái)啟動(dòng)電路。兩個(gè)比擬器的輸出端控制RS觸發(fā)器。RS觸發(fā)器設(shè)置有復(fù)位端④，當(dāng)復(fù)位端處干低電平時(shí)，輸出③為低電平。控制電壓端⑤是比擬器C1的基準(zhǔn)電壓端，通過外接元件或電壓源可改變控制端的電壓值，即可改變比擬器C1、C2的參考電壓。不用時(shí)可將它與地之間接一個(gè)O．01μF的電容，以防止干擾電壓引入。其功能如表1所示表1555芯片功能表4.274LS190計(jì)數(shù)器圖474LS190計(jì)數(shù)器引腳圖74LS190是單時(shí)鐘同步十進(jìn)制加/減計(jì)數(shù)器，當(dāng)U/D=0時(shí)做加法計(jì)數(shù)；當(dāng)U/D=1時(shí)做減法計(jì)數(shù)。它使用方便且功能穩(wěn)定，因此在平時(shí)電路設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。引出端符號(hào)及功能：MAX/MIN進(jìn)位輸出/錯(cuò)位輸出端

CLK時(shí)鐘輸入端〔上升沿有效〕

CTEN計(jì)數(shù)控制端〔低電平有效〕

A～D并行數(shù)據(jù)輸入端

LOAD異步并行置入控制端〔低電平有效〕QA～QD輸出端

~RCO并行波時(shí)鐘輸出端〔低電平有效〕

U/D加/減計(jì)數(shù)方式控制端其功能如表2所示：CLKCTENLOADU/D工作狀態(tài)*11*保持**0*預(yù)置數(shù)上升沿010加法計(jì)數(shù)上升沿011減法計(jì)數(shù)表274LS190功能表4.374LS74雙D觸發(fā)器圖574LS74雙D觸發(fā)器引腳圖在TTL電路中，比擬典型的D觸發(fā)器電路有74ls74。74ls74是一個(gè)邊沿觸發(fā)器數(shù)字電路器件，每個(gè)器件中包含兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器電路。每個(gè)觸發(fā)器有數(shù)據(jù)輸入〔D〕、置位輸入〔ST〕復(fù)位輸入〔CR〕、時(shí)鐘輸入〔CLK〕和數(shù)據(jù)輸出〔Q、~Q〕。CR、ST的低電平使輸出預(yù)置或去除，而與其它輸入端的電平無(wú)關(guān)。當(dāng)CR、ST均無(wú)效〔高電平式〕時(shí)，符合建立時(shí)間要求的D數(shù)據(jù)在CLK上升沿作用下傳送到輸出端。D觸發(fā)器功能如表3所示：輸

入輸出STCRCLKDQn＋1Qn＋101××1010××0100××φφ11↑11011↑00111↓×QnQn表374ls74功能表4.47447四輸入譯碼器在數(shù)字顯示電路中7447四輸入譯碼器是一種普遍應(yīng)用的譯碼器，經(jīng)常與74LS190一起使用，它引腳功能易讀，使用方便。圖67447四輸入譯碼器引腳圖4.5七段共陰極數(shù)碼管圖7七段共陰極數(shù)碼管引腳圖七段共陰極LED數(shù)碼管是由7個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位構(gòu)成，其引腳配置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖7所示。從圖中可以看出，其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8〞，可以用來(lái)顯示數(shù)字，另一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。因此，這種數(shù)碼管有時(shí)也被稱為8段LED數(shù)碼管顯示器。將七段共陰極LED數(shù)碼管的管腳與7447四輸入譯碼器管腳對(duì)應(yīng)相連即可。4.674LS08二輸入端四與門芯片圖874LS08二輸入端四與門芯片引腳及功能示意圖引腳符號(hào)1A—4A是輸入端1B—4B是輸入端1Y—4Y是輸出端功能表Y=AB4.774ls32二輸入四或門芯片圖974ls32二輸入四或門芯片引腳圖引腳符號(hào)1A—4A是輸入端1B—4B是輸入端1Y—4Y是輸出端功能表Y=A+B4.874LS28二輸入四或非門芯片圖1074LS28二輸入四或非門芯片引腳圖引腳符號(hào)1A—4A是輸入端1B—4B是輸入端1Y—4Y是輸出端功能表Y=-〔A+B〕4.974LS04六非門芯片圖1174LS04六非門芯片引腳及功能示意圖其中1A—6A是輸入端，1Y—6Y是輸出端。其功能是Y=~A。第五章.交通燈電路設(shè)計(jì)5.1秒脈沖電路圖12秒脈沖電路由555定時(shí)器接成的多諧振蕩器周期計(jì)算公式T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2=〔15+2*68〕*10*ln2*0.001=1.004s圖12是由LM555定時(shí)器組成的秒脈沖發(fā)生器，它將為整個(gè)電路提供脈沖信號(hào)。從它的引腳3出來(lái)的是幅值為5v、頻率為1HZ的方波信號(hào)，其波形如圖13。此方波就是計(jì)數(shù)電路的脈沖信號(hào)，它的準(zhǔn)確度決定整個(gè)電路的精度。圖13555定時(shí)器組成的秒脈沖發(fā)生器輸出的波形5.2計(jì)數(shù)電路圖1474ls190組成的計(jì)數(shù)電路由于本課題設(shè)計(jì)的交通燈電路中兩車道通行時(shí)間均為30秒，所以周期為60秒，但又由于兩個(gè)半周期計(jì)時(shí)相同，因此只需要一個(gè)30進(jìn)制計(jì)數(shù)器。如圖14所示，計(jì)時(shí)電路有兩個(gè)74ls190組成，電路利用的是74ls190倒計(jì)數(shù)功能，因此將74ls190的5號(hào)引腳U/D接高電平，起始時(shí)將高位的預(yù)制數(shù)為2，低位的預(yù)制數(shù)為9；當(dāng)?shù)匚粶p到0時(shí)將低位預(yù)制為9；當(dāng)高位地位同時(shí)為0時(shí)，將高位預(yù)制為2，低位預(yù)制為9。從74ls190的7623四個(gè)引腳輸出的8421碼可以與后面的數(shù)碼顯示電路和狀態(tài)控制電路相連做后期處理。5.3譯碼和數(shù)碼顯示電路圖15譯碼及數(shù)碼顯示電路譯碼及數(shù)碼顯示電路如圖15所示，由于7447芯片價(jià)格低廉又完全滿足實(shí)驗(yàn)需要，因此本課題選擇7447芯片作為譯碼芯片，其中7447芯片的7126引腳分別與74ls190的3267引腳對(duì)應(yīng)相連。數(shù)碼管選擇七段共陰極數(shù)碼管，其中數(shù)碼管需外加5V電源以驅(qū)動(dòng)其正常工作。5.4狀態(tài)控制電路的脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路圖16狀態(tài)控制電路的脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路由于本課題采用方案2,：兩個(gè)半周期均為從30倒計(jì)數(shù)到0。要求在綠燈減到5秒時(shí)轉(zhuǎn)為黃燈和每次減到0秒時(shí)轉(zhuǎn)換燈的顏色，因此在計(jì)時(shí)電路的輸出端對(duì)輸出信號(hào)加以處理使之在5秒和0秒時(shí)各輸出一秒脈沖信號(hào)。電路如圖16所示，十位為0時(shí)輸出一高電平，個(gè)位為5和0時(shí)各輸出一高電平，數(shù)碼管顯示5和0時(shí)在U6輸出端輸出高電平，以備狀態(tài)控制電路進(jìn)行處理。5.5狀態(tài)控制電路圖17狀態(tài)控制電路狀態(tài)控制電路決定交通燈的顏色，狀態(tài)控制電路的Q1Q2可以出現(xiàn)四種狀態(tài)。電路如圖7所示，關(guān)系如下：圖18四個(gè)狀態(tài)關(guān)系圖狀態(tài)0〔00〕：東西方向綠燈亮，允許通車；南北方向紅燈亮，禁止通車。狀態(tài)1〔10〕：東西方向黃燈亮，提示允許通車時(shí)間即將結(jié)束；南北方向紅燈亮，禁止通車。狀態(tài)2〔11〕：南北方向綠燈亮，允許通車；東西方向紅燈亮，禁止通車。狀態(tài)3〔01〕：南北方向黃燈亮，提示允許通車時(shí)間即將結(jié)束；東西方向紅燈亮，禁止通車。如果在電路中輸入一連續(xù)脈沖信號(hào)，可以觀察到四個(gè)狀態(tài)依次循環(huán)出現(xiàn)。如圖19所示：圖19在狀態(tài)控制電路中輸入一連續(xù)脈沖信號(hào)的輸出波形圖5.6燈控電路及紅綠燈顯示電路圖20燈控電路及紅綠燈顯示電路燈控電路及紅綠燈顯示電路如圖20所示，燈控電路是利用狀態(tài)控制電路Q1Q2四個(gè)狀態(tài)來(lái)控制三種燈的亮滅。由狀態(tài)控制電路可知Q1Q2有狀態(tài)0〔00〕、狀態(tài)1〔10〕、狀態(tài)2〔11〕、狀態(tài)3〔01〕四個(gè)狀態(tài)，且狀態(tài)0〔00〕時(shí)綠燈亮、狀態(tài)1〔10〕黃燈亮、狀態(tài)2〔11〕和狀態(tài)3〔01〕紅燈亮。四個(gè)狀態(tài)、燈及時(shí)間間的關(guān)系如下列圖所示：注：1.在燈控電路輸入秒脈沖信號(hào)是為了在黃燈亮?xí)r使其閃爍以起到警示作用。2.在電路中串聯(lián)上不同阻值的電阻是因?yàn)楦鬏敵龆溯敵鲭妷簽?V，超過了發(fā)光二極管額定電壓，且不同顏色的發(fā)光二極管額定電壓不同。5.7整體電路圖21交通燈整體電路整體電路如圖21所示，此電路實(shí)現(xiàn)的功能：兩車道數(shù)碼顯示均為從30秒減到0秒，且兩個(gè)30秒為一個(gè)周期，在前半個(gè)周期時(shí)東西方向?yàn)榧t燈，南北方向從30秒減到5秒之前為綠燈，從5秒減到0秒之前為黃燈，且黃燈每秒閃爍一次；后半個(gè)周期與前半個(gè)周期東西方向和南北方向現(xiàn)象相反。將各局部完好的銜接在一起組成的整體電路，能夠到達(dá)預(yù)期結(jié)果，完全符合設(shè)計(jì)要求。注：此圖只繪制了一個(gè)路口的數(shù)碼顯示，另一路口與此路口數(shù)碼顯示完全一致。5.8設(shè)計(jì)實(shí)物圖圖22數(shù)電實(shí)驗(yàn)箱仿真圖圖23萬(wàn)能板電路圖在Multisim軟件及數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱上仿真成功后，在萬(wàn)能板上連接電路，如圖23所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符，設(shè)計(jì)成功。第六章數(shù)據(jù)分析及心得體會(huì)6.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、誤差分析及結(jié)論我們所設(shè)計(jì)的電路在Multisim軟件的仿真是成功的，說(shuō)明電路原理是正確的。當(dāng)然，那只是在軟件環(huán)境中，而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，由于電路的錯(cuò)綜復(fù)雜，很可能會(huì)出現(xiàn)接線錯(cuò)誤，還有可能因?yàn)樵骷嬖谡`差或延時(shí)致使電路無(wú)法正常工作，也有可能電路受到周圍環(huán)境的干擾而無(wú)法正常工作。我們焊接電路時(shí)是將各局部分別焊接，各局部功能完好，但將幾局部銜接到一起時(shí)就發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示出錯(cuò)。我們猜測(cè)很可能是電路的計(jì)數(shù)局部出現(xiàn)了問題。果然，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，計(jì)數(shù)電路的某條線路短接了，結(jié)果導(dǎo)致數(shù)碼顯示錯(cuò)誤。重新接好線路后，數(shù)碼顯示就能正常工作了。還出現(xiàn)了紅綠燈顯示紊亂，檢查電路時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，老師建議我們考慮一下元件延時(shí)問題，我們就在電路中增加了幾對(duì)反相器，結(jié)果紅綠燈顯示就正常了。以下是交通燈轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)：表1東西車道交通燈轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)黃→紅綠→黃紅→綠正常正常正常表2南北車道交通燈轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)紅→綠綠→黃黃→紅正常正常正常其中，黃燈亮?xí)r是每秒鐘閃亮一次。經(jīng)檢測(cè)，人行橫道的紅綠燈轉(zhuǎn)換也正常，符合設(shè)計(jì)的要求。另外，在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)問題，就是數(shù)碼管的顯示不太正常，雖然數(shù)碼管的個(gè)位倒數(shù)正常，能從9到0，但是十位的倒數(shù)抖動(dòng)的比擬厲害。我們猜測(cè)是某些管腳虛焊了，我們就逐個(gè)檢測(cè)，經(jīng)過一番努力數(shù)碼管終于可以穩(wěn)定顯示。6.2心得體會(huì)在本次課題設(shè)計(jì)過程中，我們的收獲和體會(huì)良多。通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們思考和解決問題的能力以及動(dòng)手實(shí)踐的能力。平時(shí)在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)時(shí)有老師在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，而這次課程的設(shè)計(jì)和焊接都是在宿舍進(jìn)行的，要求我們有很強(qiáng)的自學(xué)能力。遇到不懂的問題除了向周圍的同學(xué)請(qǐng)教外，還需要翻閱相關(guān)書籍、