十字路口交通管理器设计.docVIP

湖南工程学院 课 程 设 计 课程名称 数字电子技术 课题名称 十字路口交通管理器 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称： 数字电子技术 题 目：十字路口交通管理器 学生姓名：张伟剑 学号：19 指导老师： 郭照南 审 批： 任务书下达日期 2014年 04 月 07日星期一 设计完成日期 2014年 04 月 18 日星期五 目录 设计内容和设计要求。 设计内容 4页 设计总体思路，基本原理和框图 5页 单元电路设计（各单元电路图） 6页 总电路设计（总电路图） 10页 电路的安装与调试，以及故障分析和电路改进。 电路的安装与调试 11页 2、 故障分析和电路改进 12页 总结和分析调试体会。 13页 附录（元器件清单以及引脚图等）。 14页 参考文献。 16页 课程设计评分表。 17页 设计内容与设计要求 一、设计内容： 自选元器件设计制作一个十字路口交通管理器。该管理器控制甲、乙两道的红、黄、绿三色灯，指挥车辆和行人安全通过。交通管理器示意图如图所示 图中R1、Y1、G1是甲道红、黄绿灯；R2、Y2、G2是乙道红、黄、绿灯。3个定时器分别确定甲道和乙道通行时间t3、t1以及公共停车（黄灯亮）时间t2。公共停车（黄灯亮）公共停车（黄灯亮）… 二、设计要求： 1. 设计总体思路，基本原理和框图。 十字路口交通管理器可以自动控制交通灯，以倒计时的方式计时。在这次实验中我们采用了基本的数字芯片，发光二极管和数码管等各种元器件，并通过数电的知识，来实现这样的要求。其中用数码管显示时间，用发光二极管来模拟交通灯，用各种芯片来实现复杂的逻辑电路。 交通灯的亮灭为以下四步骤： 甲绿乙红（40s） 甲黄乙黄（5s） 甲红乙黄（25s） 甲黄乙黄（5s） 用2片160计数来进行主控，通过给予周期性的一秒时钟信号，先经过40S的步骤一，进入40S定时器1的单元电路；再经过5S的步骤二,进入5S定时器3的单元电路；以及25S的步骤三，进入25S定时器2的单元电路；和5S的步骤四，进入5S定时器3的单元电路，从而形成四步骤的循环计数主控电路。 电路设计方案框图 产生周期为一秒的时钟信号 提供 脉冲 两片160实现十进制计数，控制数码管倒计时显示，并为控制器部分提供脉冲 主控 6片192实现3个定时器的倒计时功能 分段 通过逻辑门电路分别控制发光二极管的3种显示状态 2. 单元电路设计（各单元电路图）。 主控电路： 包括2片160，若干逻辑门，以及交通灯的控制。 定时器1的40S单元电路： 通过2片192芯片，进行40进制的减法运算，并用数码管显示时间，此时甲道路呈绿灯状态，乙道路呈红灯状态。 定时器2的25S单元电路： 通过2片192芯片，进行25进制的减法运算，并用数码管显示时间，此时甲道路呈红灯状态，乙道路呈绿灯状态。 定时器3的05S单元电路： 通过2片192芯片，进行05进制的减法运算，并用数码管显示时间，此时甲道路呈黄灯状态，乙道路呈黄灯状态。 3.总电路设计（总电路图）。 总电路由主控电路以及3个单元电路组成。 此电路经过软件仿真，显示输出结果正确无误。 十字路口交通管理器总电路 电路的安装与调试，以及故障分析和电路改进 一、电路的安装、调试步骤。 电路按照模块化搭接 1．首先搭接驱动部分——秒脉冲源，搭接完成后，测量此脉冲源周期是否为1s左右，是即为正确。 2．然后搭接主控电路部分，由2片160芯片，发光二极管和若干逻辑门组成，搭接完成后，在两输出端接数码管，秒脉冲源给予时钟信号，观察数码管的时间显示是否与预期相符。 3．去掉测试数码管，开始搭接红绿灯显示部分，搭接完成后，由秒脉冲源为主控电路提供时钟信号，控制部分输出接入红绿灯显示部分，观察红绿灯显示是否于预期相同； 4. 最后搭接3个定时器的部分电路，搭接完成后，192的数据置入端先接入任意测试数据，由秒脉冲源提供时钟信号，观察倒计循环显示是否符合所输入的数据。 5. 按照经过仿真的电路图，将几个模块搭接在一