十字路口信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計

十字路口信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計,十字路口,信號燈,控制系統(tǒng),設(shè)計 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計要求和技術(shù)指標 1、技術(shù)指標：設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電路,每條道路上各配有一組紅、黃、綠交通信號燈，其中紅燈亮，表示該道路禁止通行；黃燈亮表示該道路上未過停車線的車輛禁止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行；綠燈表示該道路允許通行。該電路自動控制十字路口兩組紅、黃、綠交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)十字路口自動化。 2、設(shè)計要求 （1） 要求甲車道和乙車道上的車輛交替運行，每秒通行時間為25秒種； （2） 要求黃燈先亮5秒種，才能變換車道； （3） 黃燈亮?xí)r要求每秒閃亮一次； （4） 要求繪出原理圖，并用Protel畫出印制板圖； （5） 根據(jù)設(shè)計要求和技術(shù)指標設(shè)計好電路，選好元件及參數(shù)； （6） 擬定測試方案和設(shè)計步驟； （7） 寫出設(shè)計性報告。 目錄 一、引言…………………………………………………………... 3 二、交通燈的組成……………………………………………........4 三、單元電路的設(shè)計……………………………………………....8 1、秒脈沖發(fā)生器……………………………………………..8 2、定時器………………………………………………….…..8 3、控制器…...………………………………………………..10 4、譯碼器……………………………………………...……..12 5.交通信號燈………………………………………………...14 6.整個交通燈控制系統(tǒng)的布局……………………………...14 四、PCB板的制作...........................................................................15 1、原理圖繪制..........................................................................15 2、PCB圖排線.........................................................................15 五、焊接技術(shù)....................................................................................16 六、仿真過程與效果分析................................................................20 七、元器件清單................................................................................23 八、體會總結(jié)....................................................................................24 九、鳴謝............................................................................................25 十、參考文獻....................................................................................26 引言 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)是高等學(xué)校弱電類各專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。這門課程發(fā)展迅速、實用性和應(yīng)用性強，側(cè)重于邏輯行為的認知和驗證。 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(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、交通信號燈控制與交通疏導(dǎo)的計算機綜合管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代城市交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)中最重要的組成部分。 同時也隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負荷運行的情況，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和缺乏對高速道路的系統(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，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，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費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，越來越成為交通運輸管理和城市規(guī)劃部門亟待解決的主要問題。為此，本次設(shè)計完成的就是交通燈設(shè)計。以下就城鄉(xiāng)交通燈控制系統(tǒng)的電路原理、設(shè)計計算和實驗調(diào)試等問題來進行具體分析討論。 二．交通燈的組成 ?交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖12、1所示。它主要由控制器、定時器、譯碼器和秒脈沖信號發(fā)生器等部分組成。秒脈沖發(fā)生器是該 系統(tǒng)中定時器和控制器的標準時鐘信號源，譯碼器輸出兩組信號燈的控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路后驅(qū)動信號燈工作，控制器是系統(tǒng)的主要部分，由它控制定時器和譯碼器的工作。圖中： TL: 表示甲車道或乙車道綠燈亮的時間間隔為25秒，即車輛正常通行的時間間隔。定時時間到，TL=1，否則，TL=0。 ??????TY：表示黃燈亮的時間間隔為5秒。定時時間到，TY=1，否則，TY=0。 ??????ST：表示定時器到了規(guī)定的時間后，由控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號。 由它控制定時器開始下個工作狀態(tài)的定時。 圖12、1 交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖 兩方向車道的交通燈的運行狀態(tài)共有4種(因人行道的交通燈和車道的交通燈是同步的,所以不考慮)，如圖1-2所示 狀態(tài)0 支干道 綠燈亮 狀態(tài)1 支干道 黃燈亮 狀態(tài)2 主干道 綠燈亮 狀態(tài)3 主干道 黃燈亮 圖1-2 一般十字路口的交通燈控制系統(tǒng)的工作過程如下： ?（1）圖甲車道綠燈亮，乙車道紅燈亮。表示甲車道上的車輛允許通行，乙車道禁止通行。綠燈亮足規(guī)定的時間隔TL時，控制器發(fā)出狀態(tài)信號ST，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 ???（2）甲車道黃燈亮，乙車道紅燈亮。表示甲車道上未過停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行，乙車道禁止通行。黃燈亮足規(guī)定時間間隔TY時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 ???（3）甲車道紅燈亮，乙車道黃燈亮。表示甲車道禁止通行，乙車道上的車輛允許通行綠燈亮足規(guī)定的時間間隔TL時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST，轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。 ???（4）甲車道紅燈亮，乙車道黃燈亮。表示甲車道禁止通行，乙車 道上位過縣停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛停止通行，已過停車線的車輛繼續(xù)通行。黃燈亮足規(guī)定的時間間隔TY時，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST，系統(tǒng)又轉(zhuǎn)換到第（1）種工作狀態(tài)。 ????交通燈以上4種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是由控制器器進行控制的。設(shè)控制器的四種狀態(tài)編碼為00、01、11、10，并分別用S0、S1、S3、S2表示，則控制器的工作狀態(tài)及功能如下表所示。 控制器狀態(tài) 信號燈狀態(tài) 車道運行狀態(tài) S0（00） S1（01） S2（11） S3（10） 甲綠，乙紅 甲黃，乙紅 甲紅，乙綠 甲紅，乙黃 甲車道通行，乙車道禁止通行 甲車道緩行，乙車道禁止通行 甲車道禁止通行，乙車道通行 甲車禁止道通行，乙車道緩行 12-3 控制器工作狀態(tài)及其功能 控制器應(yīng)送出甲、乙車道紅、黃、綠燈的控制信號。為簡便起見，把燈的代號和燈的驅(qū)動信號合二為一，并作如下規(guī)定： ??????AG=1：甲車道綠燈亮； ??????BG=1：乙車道綠燈亮； ??????AY=1：甲車道黃燈亮； ??????BY=1：乙車道黃燈亮； ?????A R=1：甲車道紅燈亮； ??? BY=1：乙車道紅燈亮； 由此得到交通燈的ASM圖，如 圖12-2所示。設(shè)控制器的初始狀態(tài)為S0（用狀態(tài)框表示S0），當(dāng)S0的持續(xù)時間小于25秒時，TL=0 （用判斷框表示TL），控制器保持S0不變。只有當(dāng)S0的持續(xù)時間等于25秒時，TL=1，控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST（用條件輸出框表示ST），并轉(zhuǎn)換到下一個工作狀態(tài)。依此類推可以弄懂ASM圖所 表達的含義。 12-2．畫出交通燈控制器的ASM （Algorithmic State Machine，算法狀態(tài)機） 三．單元電路的設(shè)計 （1）秒脈沖發(fā)生器 脈沖信號發(fā)生器用的是555定時器構(gòu)成多諧震蕩器，震蕩頻率為： f=1.43/(R1+2R2)C 電路圖如下圖： 秒脈沖產(chǎn)生器 （2）定時器 定時器由與系統(tǒng)秒脈沖（由上面時鐘脈沖產(chǎn)生器提供）同步的計數(shù)器構(gòu)成，要求計數(shù)器在狀態(tài)信號ST作用下，首先清零，然后在時鐘脈沖上升沿作用下，計數(shù)器從零開始進行增1計數(shù)，向控制器提供模5的定時信號TY和模25的定時信號TL。 計數(shù)器選用集成電路74LS163進行設(shè)計較簡便。74LS163是4位二進制同步計數(shù)器，它具有同步清零、同步置數(shù)的功能。74LS163的外引線排列圖和時序波形圖如圖12、3所示，其功能表如表12、2所示。圖中， 是低電平有效的同步清零輸入端， 是低電平有效才同步并行置數(shù)控制端，CTp、CTT是計 圖12、2 交通燈的ASM圖數(shù)控制端，CO是進位輸出端，D0～D3是并行數(shù)據(jù)輸入端，Q0～Q 3是數(shù)據(jù)輸出端。由兩片74LS163級聯(lián)組成的定時器電路如圖12、4所示。 74LS163的外引線排列圖 74LS163時序波形圖 表12、2 74LS163功能表 定時器電路圖 （3）控制器 ?控制器是交通管理的核心，它應(yīng)該能夠按照交通管理規(guī)則控制信號燈工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。從ASM圖可以列出控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表，如表12、3所示。選用兩個D觸發(fā)器FF1、FFO做為時序寄存器產(chǎn)生 4種狀態(tài)，控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件為TL和TY，當(dāng)控制器處于Q1n+1Q0n+1＝ 00狀態(tài)時，如果TL＝ 0，則控制器保持在00狀態(tài)；如果，則控制器轉(zhuǎn)換到Q1n+1Q0n+1＝ 01狀態(tài)。這兩種情況與條件TY無關(guān)，所以用無關(guān)項"X"表示。其余情況依次類推，同時表中還列出了狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號ST。 表12、3 控制器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 根據(jù)表12、3、可以推出狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)換信號方程，其方法是：將Q1n+1、Q0n+1和 ST為1的項所對應(yīng)的輸人或狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件變量相與，其中"1"用原變量表示，"0"用反變量表示，然后將各與項相或，即可得到下面的方程： ????根據(jù)以上方程，選用數(shù)據(jù)選擇器 74LS153來實現(xiàn)每個D觸發(fā)器的輸入函數(shù)，將觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)值（Q1n、Q0n）加到74LS153的數(shù)據(jù)選擇輸入端作為控制信號．即可實現(xiàn)控制器的功能?？刂破鞯倪壿媹D如圖12、5所示。圖中R、C構(gòu)成上電復(fù)位電路 。 圖 12、5控制器邏輯圖 (4）譯碼器 ????譯碼器的主要任務(wù)是將控制器的輸出 Q1、 Q0的4種工作狀態(tài)，翻譯成甲、乙車道上6個信號燈的工作狀態(tài)。控制器的狀態(tài)編碼與信號燈控制信號之間的關(guān)系如表 12、4所示。 表12、4控制器狀態(tài)編碼與信號燈關(guān)系表 狀態(tài) AG AY AR BG BY BR 00 1??? 0 ???0 0??? 0 ???1 01 0 ???1 ???0 0?????0?????1 10 0 ???0 ???1 1?????0?????0 11 0??? 0??? 1 0?????1?????0 由秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生了周期性變化的CP脈沖，一部分送給了定時器的74LS163芯片，另一部分送給了控制器的74LS74芯片。在脈沖ST同時加到定時器74LS163芯片的情況下，通過芯片74LS00將會輸出TY。T/Y/；TL。T/L/。即TY和T/Y/放大的結(jié)果是秒脈沖的5倍；TL和T/L/放大的結(jié)果是秒脈沖的25倍。前者輸出的信號是后者的1/5。將定時器輸出的TY。T/Y/；TL。T/L/分別作用于控制器的芯片74LS153中，在CP脈沖置于芯片74LS74中會輸出高低變化的電平?？刂破髦械男盘栐谒徒o由芯片74LS00組成的譯碼器后再通過電路中的指示燈和100歐的電阻從而得到交通燈的邏輯電路，這種電路的結(jié)果最終通過小燈的正常閃爍來實現(xiàn)。 下圖為譯碼器部分的邏輯圖 (5)交通信號燈 六個發(fā)光二極管(注意二極管的極性) (6)整個交通燈控制系統(tǒng)的布局 見副表 四. PCB的制作 1. 原理圖的繪制 把副表的原理圖在Protel99中繪制出來。 2．PCB的排線 五. 焊接技術(shù) 5.1導(dǎo)線的焊接： 導(dǎo)線焊接在電子產(chǎn)品裝配中占有重要位置。實踐中發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)故障的電子產(chǎn)品中，導(dǎo)線焊點的失效率高于印制電路板，有必要對導(dǎo)線的焊接工藝給予特別的重視。 1. 焊接操作姿勢與衛(wèi)生 焊劑揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對人體有害的，如果操作時鼻子距烙鐵頭太近，則很容易將有害氣體吸入。一般烙頭距鼻子至少不少于30cm，通常400cm以上為宜。 電烙鐵拿法有幾種，一般在操作臺上焊接電路板時多采用握筆法。使用烙鐵要配置烙鐵架，電烙鐵使用之后要穩(wěn)妥放于烙鐵架上，注意導(dǎo)線等物不要碰觸烙鐵頭。 由于焊錫絲成分中，鉛占一定比例，眾所周知鉛是對人體有害的重金屬，因此操作時應(yīng)戴手套或操作后洗手，避免將其食入。 2. 焊接的基本操作 (1)焊件表面處理 手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子元件和導(dǎo)線，除非在規(guī)模生產(chǎn)條件下使用“保鮮期”內(nèi)的電子元件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡、油污、灰塵等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。手工操作常用機械刮磨和酒精、丙酮擦洗等簡單易行的方法。 (2)預(yù)焊 預(yù)焊就是將要錫焊的元器件引線或?qū)Ь€的焊接部位預(yù)先用焊錫潤濕，一般也稱為鍍錫，上錫，搪錫等。稱此過程為“預(yù)焊”是準確的，因為其過程和機理都是錫焊的全過程──焊料潤濕焊件表面，靠金屬的擴散形成結(jié)合層后而使焊件表面“鍍”上一層焊錫。其實預(yù)焊并不是錫焊必不可少的步驟，但在手工焊接特別是維修，調(diào)試，研制工作中預(yù)焊可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。如圖13所示： （3）要用過量的焊劑 適量的焊劑是必不可少的，但絕不是越多越好。過量的松香不僅造成焊后焊點周圍難以清潔，而且延長了焊接時間（松圖13 元件的引腳與預(yù)焊 香溶化、揮發(fā)會帶走熱量），降低工作效率；而當(dāng)加熱時間不足時又容易夾雜到焊錫中形成“夾渣”缺陷；對開關(guān)元件的焊接，過量的焊劑容易流到觸點處，造成 接觸不良。合適的焊劑量應(yīng)該是僅能浸濕將要形成的焊點。對使用松香芯的焊錫絲來說，基本不需要再涂焊劑。 （4） 持烙鐵頭的清潔 因為焊接時烙鐵長期處于高溫狀態(tài)，又接觸焊劑等受熱分解的物質(zhì)，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質(zhì)，這些雜志幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時在烙鐵架上蹭去雜志。用一塊濕布或濕海綿隨時擦烙鐵頭，也是常用的方法。 （5） 熱要靠焊錫橋 非流水線作業(yè)中，一次焊接的焊點是多種多樣的，我們不可能不斷換烙鐵頭。要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。顯然由于金屬液的導(dǎo)熱效率遠高于空氣，而使焊件很快被加熱到焊接溫度（如圖14）。應(yīng)注意作為焊錫橋的錫保留不可過多。 圖14 焊錫橋作用 （6） 焊錫量要合適 過量的焊錫不但毫無必要地消耗了較貴的焊錫，而且增加了焊接時間，相應(yīng)降低了工作速度。更為嚴重的是在高密度的電路中，過量的錫很容易造成不易覺察的短路。但是焊錫過少不能形成牢固的結(jié)合，降低焊點強度，特別是在電路板上焊導(dǎo)線時，焊錫不足往往造成導(dǎo)線脫落，如圖15所示。 （7） 元件要固定 在焊錫凝固之前不要使焊件移動或震動，特別是用鑷子夾住焊件時一定要等焊錫凝固再移去鑷子。這是因為焊錫凝固過程是結(jié)晶過程。根據(jù)結(jié)晶原理，在結(jié)晶期間受到外力（焊件移動）會改變結(jié)晶條件，導(dǎo)致晶體粗大，造成所謂“冷焊”。外觀現(xiàn)象是表面無光澤呈豆渣狀；焊點內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，容易有氣隙和裂縫，造成焊點強度過低，導(dǎo)電性能差。因此在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止。實際操作時可以用各種合適的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施。 5.2 印制電路板的焊接 焊接印制板，除遵循錫焊要領(lǐng)外，以下幾點須特別注意： （1） 電烙鐵，一般應(yīng)選內(nèi)熱式20～35W或調(diào)溫式，烙鐵的溫度不超過300℃的為宜。烙鐵頭形狀應(yīng)分局印制板焊盤大小采用鑿形或錐形，目前印制板發(fā)展趨勢是小型密集化，因此一般常用小型圓錐烙鐵頭。 （2） 加熱方法，加熱時應(yīng)盡量使烙鐵頭同時接觸印制板上銅箔和元器件引線（圖七）。對較大的焊盤（直徑大于5mm）焊接時可移動烙鐵，即烙鐵繞焊盤轉(zhuǎn)動，以免長時間停留一點導(dǎo)致局部過熱，如圖八所示。  圖十八金屬化孔的焊接 [3] （3） 金屬化孔的焊接，兩層以上電路板的孔都要進行金屬化處理。焊接時不僅要讓焊料潤濕焊盤，而且孔內(nèi)也要潤濕填充。因此金屬化孔加熱時間應(yīng)長于單面板。  （4） 焊接時不要用烙鐵頭摩擦焊盤的方法增強焊料潤濕性能，而要靠表面清理和預(yù)焊。 （5）耐熱性差的元器件應(yīng)使用工具輔助散熱（圖十八）。 5.1.1． 焊后處理 （1） 剪去多余引線，注意不要對焊點施加剪切力以外的其他力。 （2） 檢查印制板上所有元器件引線焊點 ，修補缺陷。 （3） 根據(jù)工藝要求選擇清洗液清洗印制板。一般情況下使用松香焊劑后印制板不用清洗。 六． 仿真過程與效果分析 電路試調(diào) 電路連接完后，要進行調(diào)試，以檢測是否達到要求。 實踐表明，一個電子裝置，即使按照設(shè)計的電路參數(shù)進行安裝往往也難于達到預(yù)期效果。這是因為人們在設(shè)計時，不可能周全地考慮各種復(fù)雜的客觀問題，必須通過安裝后的測試和調(diào)整，來發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計方案的不足。然后采取措施加以改進，使裝置達到預(yù)定的技術(shù)指標。因此調(diào)整電子電路的技能對從事電子技術(shù)及有關(guān)領(lǐng)域工作的人員來說，是不應(yīng)缺少的。調(diào)試的常用儀器有：萬用表、示波器、信號發(fā)生器。 調(diào)試前的檢查 電子安裝完畢，通常不宜急于通電，要形成這種習(xí)慣，先要仔細檢查。其檢查內(nèi)容包括： （1） 連線是否正確 檢查的方法通常有兩種方法： a.按照電路圖檢查安裝的線路 這種方法的特點是根據(jù)電路圖連線，按一定順序安裝好的線路，這樣比較容易查出哪里有錯誤。 按照實際線路來對照原理圖電路進行查線 這是一種以元件為中心進行查線的方法。把每個元件引腳的線一次查清，檢查每個去處在電路圖上是否存在，這種方法不但可以查出錯線和少線，還容易查出多線。 為了防止出錯，對于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標記，最好用指針式萬用表“歐姆1”擋，或數(shù)字萬用表“歐姆擋”的蜂鳴器來測量，可直接測量元、器件引腳，這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接觸不良的地方。 元器件的安裝情況 檢查元器件引腳之間有無短路和接觸不良，尤其是電源和地腳，發(fā)光二極管“+”、“-”極不要接反。 調(diào)試方法與原則 通電觀察 把經(jīng)過準確測量的電源接入電路。觀察有無異常現(xiàn)象，包括有無元件發(fā)熱，甚至冒煙有異味電源是否有短路現(xiàn)象等；如有此現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電源，待排除故障后才能通電。 一步對電路參數(shù)提出合理的修正。 調(diào)試中注意的事項 為了保證效果，必須減小測量誤差，提高測量精度。為此，需注意以下幾點： （1） 正確使用測量儀器的接地端 （2） 測量電壓所用儀器的輸入端阻抗必須遠大于被測處的等效阻抗。因為，若測量儀器輸入阻抗小，則在測量時會引起分流給測量結(jié)果帶來很大的誤差。 （3） 儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬。要正確選擇測量點。 （4） 用同一臺測量儀進行測量進，測量點不同，儀器內(nèi)阻引起的誤差大小將不同。 （5） 調(diào)試過程中，不但要認真觀察和測量，還要于記錄。記錄的內(nèi)容包括實驗條件，觀察的現(xiàn)象，測量的數(shù)據(jù)，波形和相位關(guān)系等。只有有了大量的可靠實驗記錄并與理論結(jié)果加以比較，才能發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計上的問題，完善設(shè)計方案。 （6） 調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認真查找故障原因，切不可一遇故障解決不了的問題就拆掉線路重新安裝。因為重新安裝的線路仍可能存在各種問題。我們應(yīng)該認真檢查. 調(diào)試結(jié)果是否正確，很大程度受測量正確與否和測量精度的影響。 對于本交通燈來說，只要不出現(xiàn)異常的現(xiàn)象，一般不需要調(diào)試，直接進行測量。 測試電路中線路是否接通 同上用萬用表的歐姆檔，測試每一組的連通的線，將兩表筆接到被測的一組線的起始線和末端線的兩端，看電阻是否為零，如果是零，則證明是通的；如果是無窮大，則證明中間有線是短開的，則要一根一根的檢查該組的沒一根線，直到查出為止。 通電后的測試 （1）測試電源 用萬用表的直流電壓檔，測試輸入電源的電壓，看是否達到額定電壓（本產(chǎn)品為+5V），如果不是，則換電源。 （2）測試芯片的電源輸入端 同上用萬用表的直流電壓檔，測試芯片的接地端與接電源端的點呀，看是否達到芯片的額定電壓（本產(chǎn)品所用的芯片都是+5V），如果不是，則檢查其線路是否接錯。 操作說明 1、根據(jù)題目的要求，整個交通燈控制系統(tǒng)需要有個時間顯示器，6個交通信號燈。但由于芯片沒有,只有用實驗室的示波器來看秒脈沖時間。 2、打開總開關(guān)，便可以進行交通燈控制系統(tǒng)的仿真，電路默認把通車時間設(shè)為25秒，打開總開關(guān)，東西方向車道的綠燈亮；南北方向車道的紅燈亮，示波器，顯示時間為25秒，然后黃燈以每一秒的速度閃亮，東西方向車道的綠燈轉(zhuǎn)換為黃燈，而且黃燈每秒閃一次，其余燈都不變。再過4秒后，電路又轉(zhuǎn)換成預(yù)置的25秒，東西方向車道的黃燈轉(zhuǎn)換為紅燈，人行道的紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈；南北方向車道的紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈，人行道的綠燈轉(zhuǎn)換為紅燈。如此循環(huán)下去。具體時間見下圖： 南北 東西 時間 （S） 綠燈 黃燈 紅燈 綠燈 黃燈 紅燈 1 0 0 0 0 0 25 0 1 0 0 0 1 4 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 交通燈校驗時間圖 七．元器件清單 集成電路 74LS74 1片 74LS10 1片 74LS09 1片 74LS153 2片 74LS163 3片 74LS00 1片 74LS04 1片 N555 1片 芯片座若干 電容 10μF , 0.01μF , 1μF , 0.1μF 各一支 電阻 47KΩ 兩個 1KΩ 一個 發(fā)光二極管 6 個 PCB板一塊 八．體會總結(jié) 通過這次課程設(shè)計，加強了我動手、思考和解決問題的能力。電路原理和連接，和芯片上的選擇,也略懂。鞏固數(shù)字邏輯電路的理論知識， 方案總共只用了八個芯片，對163計數(shù)器更加了解，懂得它的功能與其它芯片替換等.使DJ觸發(fā)器從書本上的理論知識聯(lián)系到實際,讓我更加了解它的功能.還有如何利用555芯片產(chǎn)生秒脈沖.計數(shù)器的工作原理。 更重要的是如何將邏輯電路靈活運用于實際生活。同時也加強了PCB板的制作，使之更加很好的利用Protel 99；協(xié)作的重要性。我沉得做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強，平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因為沒有動手實踐過吧！認識來源于實踐，實踐是認識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標準。故一個小小的課程設(shè)計，對我們的作用是如此之大。 九.鳴謝 本次關(guān)于簡易交通燈的設(shè)計與制作是在俞斌老師以及其他輔導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，和同組內(nèi)其他成員的共同交流下才得以順利完成。經(jīng)過本次設(shè)計把我在大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)電年來所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，既鍛煉了我們的實際操作能力，又使理論知識得以加強和升華，激發(fā)了創(chuàng)新意識。 同時也要感謝衡陽遠達公司，為我們提供電子元器件。特別感謝與我同組的兩為組員，在工作中我們積極配合、勇于創(chuàng)新。通過本次設(shè)計使我們自身的動手能力得到了很大的提高，使我們走出了實踐的盲區(qū)，為以后的畢業(yè)設(shè)計及工作后的動手打下了堅實的基礎(chǔ)。最后感謝學(xué)院為我們提供了難得的機會。再次感謝各位老師和同學(xué)們的幫助! 十．參考文獻 1．《數(shù)字電子技術(shù)實驗講義》 湖南工學(xué)院 2.《電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分》 高等教育出版社 3．《555集成電路實用電路集》 高等教育出版社 4 《TTL集成電路應(yīng)用》 機械工業(yè)出版社 5 《CMOS集成電路》 國防工業(yè)出版社 26