湖南文理学院数电交通灯课程设计 - 图文 联系客服

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4.1系统调试与结果

(1)组装调试秒脉冲电路。

(2)进行定时电路的组装和调试。当输人1Hz的时钟脉冲信号时,要求电路能进行倒计时,

当计时由60(50或10)倒计时到0时,能输电有效的定时时间到信号。 (3)调试交通灯控制器以及显示部分。

(4)判断各部分电路之间的时序配合关系。然后检查电路各部分的功能,使其满足设计要

求。

最终调试如下:

接上电源,便可以进行交通灯控制系统的仿真,电路首先默认把禁车时间设为60秒,甲车道方向红灯亮,车辆禁止通行。甲车道时间显示器从预置的60秒,以每秒减1,减到0时,甲道的红灯转换为绿灯,其余灯都不变。再由预置数的50秒,以每秒减1,减到0时,甲道的绿灯转换为黄灯,其余灯不变。再由预置数10秒,以每秒减1,减到0时,甲车道的黄灯转换为红灯,其余灯不变。再如此循环下去。

乙车道首先把通车时间设为50秒,乙车道方向绿灯亮,车辆可以自由通行。乙车道时间显示器从预置的50秒,以每秒减1,减到0时,乙道的绿灯转换为黄灯,其余灯都不变。再由从预置数的10秒,以每秒减1,减到0时,乙道的黄灯转换为红灯,其余灯不变。再由预置数60秒,以每秒减1,减到0时,乙车道的红灯转换为绿灯,其余灯不变再如此循环下去。

5 PCB制版说明及其效果图

本次PCB制版所用软件为PROTEL99SE,本软件主要用于印刷电路板设计系统。简单制版操作流程如下:

(1) 简单原理图设计 (2) 绘制电路原理图

(3) 生成电路原理图网络表文件 (4) 创建PCB文件,设计相关文件参数 (5) 在PCB文件中导入原理图网络表 (6) 元件布局布线,收入生成PCB板

在原理图设计中,根据设计的电路,我们首先需要放置所有需要的元件,大部分元件我们可以在元件库中找到,少数元件有可能找不到,这时我们可以利用软件自己制作元件,根据元件外形和管脚情况,绘制出自己所需要的元件,然后加载到元件库中调用。原理图中每一个原件最为关键的部分便是准确填写他们的封装形式,既要符合元件管脚情况,又要考虑该元件与其他元件的连接情况,更为重要的是所填写的封装要与PCB文件中的封装库里面的相统一,这样才能保证生成正确的PCB板图。元件的封装情况和管脚网络连接情况我们可以从生成的网络表文件中一目了然。

在向PCB文件中导入网络表以后,首先要对电路板进行自动布局,然后进行手工调整,得到自己满意的排列形式,再次确定禁止布线层,进行自动布线,由于本次设计元件较多,连线复杂,因此布线时我们选用双层布线,做成的PCB板也相应是双层板。一下是本次设计生成的原理图和PCB板效果图:

vcc5VU1vcc0lodclk151109411514ABCDQAQBQCQD3267U23456b115b21b3109ABCDQAQBQCQD3267U37891034567vcc1091ABCDENPENT~LOAD~CLRCLKQAQBQCQDRCO1413121115ab109876543~CTEN~LOAD~U/D~RCOMAX/MINCLK131204lod11vcc5214~CTEN~LOAD~U/D~RCOMAX/MINCLKU7lodU15NOTOR8U4U5ld1312ld274LS190D74LS190DU6NOT74LS160D12DCD_HEXDCD_HEX10987U16151109ABCDQAQBQCQD32676543U1717182223c115c21c3109ABCDQAQBQCQD3267U182425262734567101ABCDENPENT~LOAD~CLRCLKQAQBQCQDRCO1413121115cd2726252423221817U19loU21NOTOR8Bus1lldred12.5 V aR41kΩ13LED3green12.5 V bR51kΩ14LED1yellow12.5 V nyR61kΩ19LED60lo4vcc115clk14~CTEN~LOAD~U/D~RCOMAX/MINCLK13120lo4vcc1151614~CTEN~LOAD~U/D~RCOMAX/MINCLK1312vcc9lld274LS190D74LS190DU20NOT74LS161D28abU8b1EOR2U9b2NOR2U10NOTclkAND2b3cU11dU12NOTU13NOTc3AND2c3c1U14Bus2U24AND2c2clkU25AND2nU221718222324252627yellow2eb2.5 V green2c2.5 V red2n2.5 V LED5R71kΩLED2R81kΩLED4R91kΩ3029210nyebU23DCD_HEXDCD_HEXXSC15VVs1AB_+_Ext Trig+_Bus3Bus419.19k|?R111152010nFCfRSTDISTHRTRICON+VCCOUTclk1.535M|?R2100|?RlGND0470nFC555_VIRTUALTimer

6主要元件

集成电路:555定时器—片 74LS160两片 74LS190四片

门电路: OR8两个 NOT八个 AND2四个 NOR2一个 EOR2一个 电阻: 19.11K欧姆一个 1.535M欧姆一个 1K欧姆6个 电容:10nF一个 470nF一个 其他:发光二极管六个 7.结论

1.本次设计能实现的功能

交通灯的状态转换和计时器时间的显示,基本能实现甲、乙道路直行和转弯灯的显示功能。 2.本次设计不足之处

本次设计的交通灯中没有右转灯,而且本次设计中控制器的进位输出信号过于短暂,可能是主控制电路来不及反应就消失,造成电路不稳定。 3.本次设计的亮点

在本次设计中很好的利用了计数器的进位信号对置数端开关的控制和对主控电路控制的同步,正因为如此才能使整个系统完美的结合在一起,协调工作。

8.设计心得体会

由本次课程设计我认识到设计一个东西无论是大还是小,都需要不断提出方案,验证方案最终找到最合适的途径。再把握每一个细节的同时更需要纵观全局才能没有疏漏,没有破绽。设计需要严谨的态度和足够的耐心,尤其是数字电路的逻辑性很强,更需要耐心和细心,否则将永远得不到预期的结果。

通过本次课程设计,还加强了我的动手能力,思考和解决问题的能力.现在设计已经做好了,虽然控制器控制信号灯不是很好,但是这是我尽力的结果,我已经感到不错了,以后我会更加努力的学习数电知识为在以后设计更好的电子产品。

9.附录A 总原理图

附录B PCB图 10.参考文献

1.. 数字电子技术基础(第五版) ----------------- 阎石主编 .北京: 高等教育出社,2005 2 电气实验技术.-----------------------------------------------江苏主编中国矿业大学社,2008 3. 电子技术课程设计--------------------------------赵建华 雷志勇 主编 中国电力出版社 4. Mulitisim电路仿真入门与进阶----------------------------尹勇 主编 科学出版社,2005