交通灯控制电路设计与制作文档.docVIP

目录 HYPERLINK \l _Toc234700964 摘要 I TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc234700948 1 方案设计与选择 1 HYPERLINK \l _Toc234700949 1.1方案一原理设计 1 HYPERLINK \l _Toc234700950 1.2方案二原理设计 2 HYPERLINK \l _Toc234700951 2 单元电路设计 4 HYPERLINK \l _Toc234700952 2.1 秒脉冲信号发生器 4 HYPERLINK \l _Toc234700953 2.2 五进制计数器 5 HYPERLINK \l _Toc234700954 2.3 移位寄存器 7 HYPERLINK \l _Toc234700955 2.3 信号灯控制 13 HYPERLINK \l _Toc234700956 2.3.1 红灯信号控制 13 HYPERLINK \l _Toc234700957 2.3.2 绿灯信号控制 13 HYPERLINK \l _Toc234700958 2.3.3 黄灯信号控制 13 HYPERLINK \l _Toc234700959 3 元器件清单 14 HYPERLINK \l _Toc234700960 4 制作及调试 15 HYPERLINK \l _Toc234700961 4.1 制作 15 HYPERLINK \l _Toc234700962 4.2 调试 15 HYPERLINK \l _Toc234700963 4.3 调试过程中发现的问题及解决 16 HYPERLINK \l _Toc234700964 结束语 17 HYPERLINK \l _Toc234700965 参考文献 18 交通灯控制电路设计与制作 1 方案设计与选择 要求设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒，黄灯先亮5秒，才能变换运行车道，黄灯亮时，要求每秒钟闪亮一次。根据要求要用到1Hz时钟脉冲源，可用555定时器来实现，还要用到计数器，逻辑门等器件来实现。 1.1方案一原理设计 交通灯控制原理图1如下图1-1所示： 555定 555定 时 器 计数器实现五进制 移位寄存器 甲车道信号灯 乙车道信号灯 图1-1 交通灯控制原理图1 首先用NE555定时器产生1Hz脉冲作为时钟脉冲信号源，用74LS161构成五进制计数器，每五秒自动清零，同时给74LS164移位寄存器一个脉冲信号，使寄存器移位，然后通过74LS164移位寄存器分别实现5秒，20秒，25秒的循环控制，分别使对应的黄灯，绿灯，红灯亮。最后用黄灯信号和秒冲信号源进行与逻辑运算，使得黄灯能够每秒闪烁一次。 交通灯控制电路图1如下图1-2所示： 图1-2 交通灯控制电路图1 1.2方案二原理设计 交通灯控制原理图2如下图1-3所示： 秒脉冲发生 器 秒脉冲发生 器 控制器 译码器 信号灯 0.2Hz 1Hz 图1-3 交通灯控制原理图2 用两片NE555定时器分别产生0.2Hz和1Hz的脉冲信号，0.2Hz的信号给 74LS161计数器，实现5秒触发一次，74LS161构成十进制循环计数，然后接7442 四线-十线译码器对计数器的信号进行译码，信号通过非门，与非门的组合后接 到适当的交通灯上。1Hz的脉冲信号与黄灯信号逻辑与，实现每秒闪烁一次。 交通灯控制电路图2如下图1-4所示： 图1-4 交通灯控制电路图2 现在选择第一种方案来实现交通灯控制电路。 2 单元电路设计 2.1 秒脉冲信号发生器 时钟信号产生电路主要由NE555定时器组成震荡器，产生稳定的脉冲信号，送到状态产生电路，状态产生电路根据需要产生一定的“0” 、“1 ”信号，电路图如下图2-1 图2-1 秒脉冲发生电路 (2-1) (2-1) (2-2) (2-2) 所以时间周期就是： T=C=1s 图2-2 NE555管脚图 2.2 五进制计数器 要实现五进制计数，用74LS161四位二进制同步加法计数器，该计数器能同步并行预置数据，具有清零置数，计数和保持功能，具有进位输出端，可以串接计数器使用。它的管脚排列如图2-3所示： 图2-3 74LS16