第一篇：交通燈控制電路設(shè)計(jì)數(shù)電課程設(shè)計(jì)+數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

目錄

一、課程題目……………………………………………….2

二、設(shè)計(jì)要求……………………………………………….2

三、系統(tǒng)框圖及說明………………………………………..2

四、單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………..4

五、仿真過程與效果分析

………………………………….12

六、體會(huì)總結(jié)……………………………………………….13

七、參考文獻(xiàn)………………………………………………13

《一》課程設(shè)計(jì)題目：

交通燈控制電路設(shè)計(jì)

《二》設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向（主干道）車道和東西方向（支 干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行時(shí)間為20秒，時(shí)間可設(shè)置修改。

2、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道；

3、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。

4、東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）。

5、同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。

《三》系統(tǒng)框圖及說明：

1、分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖

交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖 1-1 所示。它主要由計(jì)時(shí)電路、主控電路、信號(hào)

燈轉(zhuǎn)換器和脈沖信號(hào)發(fā)生器組成。脈沖信號(hào)發(fā)生器用的是 555 定時(shí)器；計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器是

由74LS160 來完成、輸出四組驅(qū)動(dòng)信號(hào)T0 和T3 經(jīng)信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器(4 片7448)來控制信

號(hào)燈工作，主控電路是系統(tǒng)的主要部分，由它控制信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器的工作。

（圖1-1）

2、信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器

狀態(tài)與車道運(yùn)行狀態(tài)如下：

S0：支干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S1：支干道車道的黃燈亮，車道緩行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S2：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行

S3：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的黃燈亮，車道緩行, 人行道禁止通行

G1=1：主干道綠燈亮 Y1=1：主干道車道黃燈亮

R1=1：主干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；南北方向人行道紅燈亮

G2=1：支干道車道綠燈亮

Y2=1：支干道車道黃燈亮

R2=1：支干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；東西方向人行道紅燈亮

四．單元電路設(shè)計(jì)

1．主控電路：

1).原理：

通過一片 74LS160，選擇其 4 個(gè)狀態(tài)、分別為(00 01 10 11)分別表示主綠支紅、主黃支紅、主紅支綠、主紅支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循環(huán)圖}。中間延時(shí)通過計(jì)時(shí)電路來實(shí)現(xiàn)。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160，74160 是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可保持狀態(tài)不變的4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。表1-1 是它的狀態(tài)表。

表1-1 74160 的狀態(tài)表

CLR

LOAD

ENP

ENT

CLK

A B D C

QA QB OC OD

0

X

X

X

X

X X X X

0

0

0

0

0

0

0

POS

X X X X

A

B

C

D

POS

X X X X

Count

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

設(shè)狀態(tài)編碼為：S0=0000

S1=0001

S2=0010

S3=0011，則其狀態(tài)表為：

表1-2

狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表

Qd Qc Qb Qa

G1

Y1

R1

G2

Y2

R2

0 0 0 0

0

0

0

0

0 0 0 1

0

0

0

0

0 0 1 0

0

0

0

0

0 0 1 1

0

0

0

0

態(tài)的相應(yīng)控制來分別實(shí)現(xiàn)30 秒、5 秒、25 秒。通過7448（2 片）譯碼器和數(shù)碼管的連接 的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160（2片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器7448（2片）、7段

數(shù)碼管（2個(gè)）等。

表1-3 7447 狀態(tài)表

Inputs

Outputs

No.LT

RBI

D C B A

BI/RBO | a b c d e f g

----|----|-----|-----------|--------|--------------

0 | 1 | 1 | 0 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 0 0 1 |

| 0 1 1 0 0 0 0

| 1 | X | 0 0 1 0 |

| 1 1 0 1 1 0 1

| 1 | X | 0 0 1 1 |

| 1 1 1 1 0 0 1

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 0 1 0 0 |

| 0 1 1 0 0 1 1

| 1 | X | 0 1 0 1 |

| 1 0 1 1 0 1 1

| 1 | X | 0 1 1 0 |

| 0 0 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 1 1 1 |

| 1 1 1 0 0 0 0

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 1 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 1

| 1 | X | 1 0 0 1 |

| 1 1 1 0 0 1 1

表 1-4 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

3）電路接法如下：

3.支干道計(jì)時(shí)電路

1)原理：

通過 74LS160(2 片)采用串行同步整體置數(shù)級(jí)連和下一個(gè)狀態(tài)的相應(yīng)控制來

分別實(shí)現(xiàn)30秒、5秒、25秒。通過7448（2片）譯碼器

和數(shù)碼管的連接的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器 74160（2 片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器 7448（2 片）、7

段數(shù)碼管（2個(gè)）等。基本上與主干道計(jì)時(shí)電路一樣。

表 1-5 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

計(jì)數(shù)器選用集成電路74190 進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74190 是十進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，它

具有異步并行置數(shù)功能、保持功能。74190沒有專用的清零輸入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的輸出數(shù)據(jù)間接實(shí)現(xiàn)清零功能。

表 1-4

74190 的狀態(tài)表

CTEN D/U CLK LOAD

A B C D

QA QB QC QD

0

X

X

0

X X X X

A

B

C

D

0

POS

X X X X

Count Down

0

0

POS

X X X X

Count Up

X

X

X

X X X X

Qa0 Qb0 Qc0 Qd0

圖1-5

現(xiàn)選用兩個(gè) 74190 芯片級(jí)聯(lián)成一個(gè)從 99 倒計(jì)到 00 的計(jì)數(shù)器，其中作為個(gè)位數(shù)的

74190 芯片的CLK 接秒脈沖發(fā)生器（頻率 為 1），再把個(gè)位數(shù) 74190 芯片輸出端的QA、QD 用一個(gè)與門連起來，再接在十位數(shù) 74190 芯片的CLK 端。當(dāng)個(gè)位數(shù)減到0時(shí)，再減1

就會(huì)變成9，0（0000）和9（1001）之間的 QA、QD 同時(shí)由 0 變?yōu)?，把QA、QD 與

起來接在十位數(shù)的CLK 端，此時(shí)會(huì)給十位數(shù) 74190 芯片一個(gè)脈沖數(shù)字減1，相當(dāng)于借位。具體連接方法如圖 1-5所示。

信號(hào) LD 由兩個(gè)芯片的8 個(gè)輸出端用或門連起來，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù)

工作開始時(shí)，LD為0，計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)，置完數(shù)后，LD 變?yōu)?1，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)?/p>

計(jì)時(shí)減到數(shù)00 時(shí),LD 又變?yōu)?0，計(jì)數(shù)器又預(yù)置數(shù)，之后又倒計(jì)時(shí)，如此循環(huán)下去。

圖 1-6

預(yù)置數(shù)（即車的通行時(shí)間）功能：如圖 1-6所示，８?jìng)€(gè)開關(guān)分別接十位數(shù) 74190 芯

片的D、C、B、A 端和個(gè)位數(shù) 74190 芯片的D、C、B、A 端。預(yù)置數(shù)的范圍為6～98。

假如把通行時(shí)間設(shè)為45 秒，就像圖１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接

0，F(xiàn) 接 1，G 接 0，H 接 1。（接電源相當(dāng)于接 1，懸空相當(dāng)于接 ０）

圖 1-7

向譯碼器提供模5 的定時(shí)信號(hào)T5 和模0 的定時(shí)信號(hào)T0,它表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“00”

（也即綠燈的預(yù)置時(shí)間，因?yàn)榈?0時(shí)，計(jì)數(shù)器重新置數(shù)），T =1，此時(shí)T 給譯碼器一個(gè)脈

沖號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，一個(gè)方向的綠燈亮，另一個(gè)方向的紅燈亮。接法 為：把兩個(gè)74190 計(jì)數(shù)

器的8 個(gè)輸出端用一個(gè)或非門連起來。T 表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“05”時(shí)。T =1，此時(shí)T 給譯

碼器一個(gè)脈沖，使信號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，綠燈的變?yōu)辄S燈，紅燈的不變。接法為：當(dāng)減到數(shù)為“05”

（0000 0101）時(shí)，把十位計(jì)數(shù)器的輸出端QA.QB、QC、QD連同個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QB、QD用一個(gè)或非門連起來，再把這個(gè)或非門與個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QA、QC用一個(gè)與門連接

起來。具體連接方法如圖1-7 所示。

4、黃燈閃爍控制

要求黃燈每秒閃一次，即黃燈0.5 秒亮，0.5 秒滅，故用一個(gè)頻率為2 的脈沖與控制黃

燈的輸出信號(hào)用一個(gè)與門連進(jìn)來，再接黃燈。

圖 1-8

《五》 仿真過程與效果分析

1、根據(jù)題目的要求，整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)需要有4 個(gè)時(shí)間顯示器，10 個(gè)交通燈。但由于 4 個(gè)時(shí)間顯示器是由同一個(gè)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器控制，所以我在設(shè)計(jì)圖 1-8 電路的過程中，為了簡(jiǎn)化電路使畫圖看起來更加清晰，就只接了1 個(gè)時(shí)間顯示器。

另外由于人行道的紅綠燈跟車道的紅綠燈是同步的，分別是：東西方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接南北方向車道的紅燈；南北方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接車道的紅燈。所以在圖1-8 電路中就只接了6 個(gè)燈。

2、為了使電路更加直觀，我把計(jì)數(shù)器、信號(hào)燈燈轉(zhuǎn)換器等放在一個(gè)名為main 的子電路中。然后再在子電路外面接輸入端和輸出端。

3、點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，然后再打開總開關(guān)，便可以進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的仿真，電路默認(rèn)把通車時(shí)間設(shè)為45 秒，打開總開關(guān)，東西方向車道的綠燈亮，人行道的紅燈亮；南北方向車道的紅燈亮，人行道的綠燈亮。時(shí)間顯示器從預(yù)置的 45 秒，以每秒減 1，減到數(shù) 5 時(shí)，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。減到數(shù) 1 時(shí)，1 秒后顯示器又轉(zhuǎn)換成預(yù)置的45 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)換為紅東西方向燈。如此循環(huán)下去。

4、修改通車時(shí)間為其它的值再進(jìn)行仿真（時(shí)間范圍為6~98 秒），效果同3 一樣，總開關(guān)一打開，東西方向車道的綠燈亮，時(shí)間倒計(jì)數(shù) 5，車燈進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，到0 秒時(shí)又進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且時(shí)間重

置為預(yù)置的數(shù)值，如此循環(huán)。

《六》體會(huì)總結(jié)

1、通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力。

在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我總共想過兩個(gè)方案，另一個(gè)方案弄了兩天，結(jié)果總是實(shí)現(xiàn)不了題目的要求。所以我又花了一天的時(shí)間做出這個(gè)方案，這個(gè)相對(duì)另一個(gè)方案比較簡(jiǎn)單，包括電路原理和連接，和芯片上的選擇。這個(gè)方案總共只用了四個(gè)芯片，分別為 2 個(gè)74190 計(jì)數(shù)器，2個(gè) JK觸發(fā)器。

2、在設(shè)計(jì)過程，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。不過說也奇怪，整天想著這些問題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺得累。或許是那種渴望得到知識(shí)的欲念把疲勞趕到九宵云外去了吧！

3、我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動(dòng)手實(shí)踐過吧！認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。故一個(gè)小小的課程設(shè)計(jì)，對(duì)我們的作用是如此之大。《七》

參考文獻(xiàn) [1] 周常森，《電子電路計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》，山東科技出版社，2000 [2] 周正新，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)話實(shí)踐與訓(xùn)練》，中國(guó)民航出版社，1988 [3] 吳培明，《電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [4] 鐘問耀，《EWB電路設(shè)計(jì)入門與應(yīng)用》，清華大學(xué)出版社，2000 [5] 康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2000 [6] 劉潤(rùn)華，《現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，石油大學(xué)出版社，1998 [7] 邱關(guān)源，《電路》，高等教育出版社，1999 [8] 陸 坤，《電子設(shè)計(jì)技術(shù)》，電子科技大學(xué)出版社，1997 [9] 姚福安，《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002 [10] 何書森、何華斌，《實(shí)用數(shù)字電路與設(shè)計(jì)速成》，福建科學(xué)出版社，2000 [11] 童詩(shī)白、徐振英，《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，北京高等教育出版社，1994

第二篇：交通燈控制電路設(shè)計(jì)數(shù)電課程設(shè)計(jì)+數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)易交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì)

專業(yè)班級(jí):09自動(dòng)化一班

時(shí)間:2011.12.12-2011.12.19

姓名:

指導(dǎo)教師: :郭計(jì)云

大同大學(xué)電氣工程系

目錄

一、課程題目……………………………………………….2

二、設(shè)計(jì)要求……………………………………………….2

三、系統(tǒng)框圖及說明………………………………………..2

四、單元電路設(shè)計(jì)…………………………………………..4

五、仿真過程與效果分析

………………………………….12

六、體會(huì)總結(jié)……………………………………………….13

七、參考文獻(xiàn)………………………………………………13

《一》課程設(shè)計(jì)題目：

交通燈控制電路設(shè)計(jì)

《二》設(shè)計(jì)要求：

1、設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的交通燈控制電路，要求南北方向（主干道）車道和東西方向（支 干道）車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，主干道每次通行時(shí)間都設(shè)為30秒、支干道每次通行時(shí)間為20秒，時(shí)間可設(shè)置修改。

2、在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時(shí)，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換運(yùn)行車道；

3、黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。

4、東西方向、南北方向車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時(shí)間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用計(jì)時(shí)的方法）。

5、同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。

《三》系統(tǒng)框圖及說明：

1、分析系統(tǒng)的邏輯功能，畫出其框圖

交通燈控制系統(tǒng)的原理框圖如圖 1-1 所示。它主要由計(jì)時(shí)電路、主控電路、信號(hào)

燈轉(zhuǎn)換器和脈沖信號(hào)發(fā)生器組成。脈沖信號(hào)發(fā)生器用的是 555 定時(shí)器；計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器是

由74LS160 來完成、輸出四組驅(qū)動(dòng)信號(hào)T0 和T3 經(jīng)信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器(4 片7448)來控制信

號(hào)燈工作，主控電路是系統(tǒng)的主要部分，由它控制信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器的工作。

（圖1-1）

2、信號(hào)燈轉(zhuǎn)換器

狀態(tài)與車道運(yùn)行狀態(tài)如下：

S0：支干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S1：支干道車道的黃燈亮，車道緩行，人行道禁止通行；主干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行

S2：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的綠燈亮，車道通行，人行道禁止通行

S3：支干道車道的紅燈亮，車道禁止通行，人行道通行；主干道車道的黃燈亮，車道緩行, 人行道禁止通行

G1=1：主干道綠燈亮 Y1=1：主干道車道黃燈亮

R1=1：主干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；南北方向人行道紅燈亮

G2=1：支干道車道綠燈亮

Y2=1：支干道車道黃燈亮

R2=1：支干道車道紅燈亮，人行道綠燈亮；東西方向人行道紅燈亮

四．單元電路設(shè)計(jì)

1．主控電路：

1).原理：

通過一片 74LS160，選擇其 4 個(gè)狀態(tài)、分別為(00 01 10 11)分別表示主綠支紅、主黃支紅、主紅支綠、主紅支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循環(huán)圖}。中間延時(shí)通過計(jì)時(shí)電路來實(shí)現(xiàn)。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160，74160 是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可保持狀態(tài)不變的4 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。表1-1 是它的狀態(tài)表。

表1-1 74160 的狀態(tài)表

CLR

LOAD

ENP

ENT

CLK

A B D C

QA QB OC OD

0

X

X

X

X

X X X X

0

0

0

0

0

0

0

POS

X X X X

A

B

C

D

POS

X X X X

Count

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

X

X

X X X X

QA0 QB0 QC0 QD0

設(shè)狀態(tài)編碼為：S0=0000

S1=0001

S2=0010

S3=0011，則其狀態(tài)表為：

表1-2

狀態(tài)編碼與信號(hào)燈關(guān)系表

Qd Qc Qb Qa

G1

Y1

R1

G2

Y2

R2

0 0 0 0

0

0

0

0

0 0 0 1

0

0

0

0

0 0 1 0

0

0

0

0

0 0 1 1

0

0

0

0

態(tài)的相應(yīng)控制來分別實(shí)現(xiàn)30 秒、5 秒、25 秒。通過7448（2 片）譯碼器和數(shù)碼管的連接 的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器74160（2片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器7448（2片）、7段

數(shù)碼管（2個(gè)）等。

表1-3 7447 狀態(tài)表

Inputs

Outputs

No.LT

RBI

D C B A

BI/RBO | a b c d e f g

----|----|-----|-----------|--------|--------------

0 | 1 | 1 | 0 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 0 0 1 |

| 0 1 1 0 0 0 0

| 1 | X | 0 0 1 0 |

| 1 1 0 1 1 0 1

| 1 | X | 0 0 1 1 |

| 1 1 1 1 0 0 1

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 0 1 0 0 |

| 0 1 1 0 0 1 1

| 1 | X | 0 1 0 1 |

| 1 0 1 1 0 1 1

| 1 | X | 0 1 1 0 |

| 0 0 1 1 1 1 0

| 1 | X | 0 1 1 1 |

| 1 1 1 0 0 0 0

----|----|-----|-----------|--------|--------------

| 1 | X | 1 0 0 0 |

| 1 1 1 1 1 1 1

| 1 | X | 1 0 0 1 |

| 1 1 1 0 0 1 1

表 1-4 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

3）電路接法如下：

3.支干道計(jì)時(shí)電路

1)原理：

通過 74LS160(2 片)采用串行同步整體置數(shù)級(jí)連和下一個(gè)狀態(tài)的相應(yīng)控制來

分別實(shí)現(xiàn)30秒、5秒、25秒。通過7448（2片）譯碼器

和數(shù)碼管的連接的連接實(shí)現(xiàn)幾個(gè)燈時(shí)間的顯示。

2).原器件的選擇及參數(shù)：

若選集成計(jì)數(shù)器 74160（2 片），采用同步整體置數(shù)。譯碼器 7448（2 片）、7

段數(shù)碼管（2個(gè)）等。基本上與主干道計(jì)時(shí)電路一樣。

表 1-5 狀態(tài)編碼與時(shí)間關(guān)系表

開關(guān)(s)A

B

C

時(shí)間（T）

0

0

0

0

0

0

計(jì)數(shù)器選用集成電路74190 進(jìn)行設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)便。74190 是十進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器，它

具有異步并行置數(shù)功能、保持功能。74190沒有專用的清零輸入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的輸出數(shù)據(jù)間接實(shí)現(xiàn)清零功能。

表 1-4

74190 的狀態(tài)表

CTEN D/U CLK LOAD

A B C D

QA QB QC QD

0

X

X

0

X X X X

A

B

C

D

0

POS

X X X X

Count Down

0

0

POS

X X X X

Count Up

X

X

X

X X X X

Qa0 Qb0 Qc0 Qd0

圖1-5

現(xiàn)選用兩個(gè) 74190 芯片級(jí)聯(lián)成一個(gè)從 99 倒計(jì)到 00 的計(jì)數(shù)器，其中作為個(gè)位數(shù)的

74190 芯片的CLK 接秒脈沖發(fā)生器（頻率 為 1），再把個(gè)位數(shù) 74190 芯片輸出端的QA、QD 用一個(gè)與門連起來，再接在十位數(shù) 74190 芯片的CLK 端。當(dāng)個(gè)位數(shù)減到0時(shí)，再減1

就會(huì)變成9，0（0000）和9（1001）之間的 QA、QD 同時(shí)由 0 變?yōu)?，把QA、QD 與

起來接在十位數(shù)的CLK 端，此時(shí)會(huì)給十位數(shù) 74190 芯片一個(gè)脈沖數(shù)字減1，相當(dāng)于借位。具體連接方法如圖 1-5所示。

信號(hào) LD 由兩個(gè)芯片的8 個(gè)輸出端用或門連起來，決定倒計(jì)時(shí)是置數(shù)，還是計(jì)數(shù)

工作開始時(shí)，LD為0，計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)，置完數(shù)后，LD 變?yōu)?1，計(jì)數(shù)器開始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)?shù)?/p>

計(jì)時(shí)減到數(shù)00 時(shí),LD 又變?yōu)?0，計(jì)數(shù)器又預(yù)置數(shù)，之后又倒計(jì)時(shí)，如此循環(huán)下去。

圖 1-6

預(yù)置數(shù)（即車的通行時(shí)間）功能：如圖 1-6所示，８?jìng)€(gè)開關(guān)分別接十位數(shù) 74190 芯

片的D、C、B、A 端和個(gè)位數(shù) 74190 芯片的D、C、B、A 端。預(yù)置數(shù)的范圍為6～98。

假如把通行時(shí)間設(shè)為45 秒，就像圖１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接

0，F(xiàn) 接 1，G 接 0，H 接 1。（接電源相當(dāng)于接 1，懸空相當(dāng)于接 ０）

圖 1-7

向譯碼器提供模5 的定時(shí)信號(hào)T5 和模0 的定時(shí)信號(hào)T0,它表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“00”

（也即綠燈的預(yù)置時(shí)間，因?yàn)榈?0時(shí)，計(jì)數(shù)器重新置數(shù)），T =1，此時(shí)T 給譯碼器一個(gè)脈

沖號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，一個(gè)方向的綠燈亮，另一個(gè)方向的紅燈亮。接法 為：把兩個(gè)74190 計(jì)數(shù)

器的8 個(gè)輸出端用一個(gè)或非門連起來。T 表示倒計(jì)時(shí)減到數(shù)“05”時(shí)。T =1，此時(shí)T 給譯

碼器一個(gè)脈沖，使信號(hào)燈發(fā)生轉(zhuǎn)換，綠燈的變?yōu)辄S燈，紅燈的不變。接法為：當(dāng)減到數(shù)為“05”

（0000 0101）時(shí)，把十位計(jì)數(shù)器的輸出端QA.QB、QC、QD連同個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QB、QD用一個(gè)或非門連起來，再把這個(gè)或非門與個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出端QA、QC用一個(gè)與門連接

起來。具體連接方法如圖1-7 所示。

4、黃燈閃爍控制

要求黃燈每秒閃一次，即黃燈0.5 秒亮，0.5 秒滅，故用一個(gè)頻率為2 的脈沖與控制黃

燈的輸出信號(hào)用一個(gè)與門連進(jìn)來，再接黃燈。

圖 1-8

《五》 仿真過程與效果分析

1、根據(jù)題目的要求，整個(gè)交通燈控制系統(tǒng)需要有4 個(gè)時(shí)間顯示器，10 個(gè)交通燈。但由于 4 個(gè)時(shí)間顯示器是由同一個(gè)倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器控制，所以我在設(shè)計(jì)圖 1-8 電路的過程中，為了簡(jiǎn)化電路使畫圖看起來更加清晰，就只接了1 個(gè)時(shí)間顯示器。

另外由于人行道的紅綠燈跟車道的紅綠燈是同步的，分別是：東西方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接南北方向車道的紅燈；南北方向人行道的綠燈接車道的紅燈，紅燈接車道的紅燈。所以在圖1-8 電路中就只接了6 個(gè)燈。

2、為了使電路更加直觀，我把計(jì)數(shù)器、信號(hào)燈燈轉(zhuǎn)換器等放在一個(gè)名為main 的子電路中。然后再在子電路外面接輸入端和輸出端。

3、點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，然后再打開總開關(guān)，便可以進(jìn)行交通燈控制系統(tǒng)的仿真，電路默認(rèn)把通車時(shí)間設(shè)為45 秒，打開總開關(guān)，東西方向車道的綠燈亮，人行道的紅燈亮；南北方向車道的紅燈亮，人行道的綠燈亮。時(shí)間顯示器從預(yù)置的 45 秒，以每秒減 1，減到數(shù) 5 時(shí)，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。減到數(shù) 1 時(shí)，1 秒后顯示器又轉(zhuǎn)換成預(yù)置的45 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)換為紅東西方向燈。如此循環(huán)下去。

4、修改通車時(shí)間為其它的值再進(jìn)行仿真（時(shí)間范圍為6~98 秒），效果同3 一樣，總開關(guān)一打開，東西方向車道的綠燈亮，時(shí)間倒計(jì)數(shù) 5，車燈進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，到0 秒時(shí)又進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而且時(shí)間重

置為預(yù)置的數(shù)值，如此循環(huán)。

《六》體會(huì)總結(jié)

1、通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力。

在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我總共想過兩個(gè)方案，另一個(gè)方案弄了兩天，結(jié)果總是實(shí)現(xiàn)不了題目的要求。所以我又花了一天的時(shí)間做出這個(gè)方案，這個(gè)相對(duì)另一個(gè)方案比較簡(jiǎn)單，包括電路原理和連接，和芯片上的選擇。這個(gè)方案總共只用了四個(gè)芯片，分別為 2 個(gè)74190 計(jì)數(shù)器，2個(gè) JK觸發(fā)器。

2、在設(shè)計(jì)過程，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了。所以這幾天不管是吃飯還是睡覺，腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。不過說也奇怪，整天想著這些問題，腦子和身體卻一點(diǎn)都不會(huì)覺得累。或許是那種渴望得到知識(shí)的欲念把疲勞趕到九宵云外去了吧！

3、我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，主要是因?yàn)闆]有動(dòng)手實(shí)踐過吧！認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。故一個(gè)小小的課程設(shè)計(jì)，對(duì)我們的作用是如此之大。《七》

參考文獻(xiàn) [1] 周常森，《電子電路計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》，山東科技出版社，2000 [2] 周正新，《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)話實(shí)踐與訓(xùn)練》，中國(guó)民航出版社，1988 [3] 吳培明，《電子技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [4] 鐘問耀，《EWB電路設(shè)計(jì)入門與應(yīng)用》，清華大學(xué)出版社，2000 [5] 康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，高等教育出版社，2000 [6] 劉潤(rùn)華，《現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，石油大學(xué)出版社，1998 [7] 邱關(guān)源，《電路》，高等教育出版社，1999 [8] 陸 坤，《電子設(shè)計(jì)技術(shù)》，電子科技大學(xué)出版社，1997 [9] 姚福安，《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002 [10] 何書森、何華斌，《實(shí)用數(shù)字電路與設(shè)計(jì)速成》，福建科學(xué)出版社，2000 [11] 童詩(shī)白、徐振英，《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，北京高等教育出版社，1994

第三篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告—交通燈

數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

--交通燈控制器的設(shè)計(jì)

院系：

姓名：

指導(dǎo)教師：

完成日期：2011年6月7日

數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

--交通燈控制器的設(shè)計(jì)

一、課程設(shè)計(jì)目的

1．熟悉集成電路的引腳安排

2.掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。

3.了解數(shù)字交通燈控制電路的組成及工作原理 4.學(xué)會(huì)用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行仿真。

二、設(shè)計(jì)要求及原理：

要求：設(shè)計(jì)一個(gè)主要街道和次要街道十字路口的交通燈控制器。主要街道綠燈亮6s，黃燈亮2s；次要街道綠燈亮3s，黃燈亮1 s。依次循環(huán)。當(dāng)主要街道亮綠燈和黃燈時(shí)，次要街道亮紅燈(8s)，當(dāng)次要街道亮綠燈和黃燈時(shí)，主要街道亮紅燈(4 s)。用MG，MY，MR，CG，CY，CR分別表示主要街道的綠燈、黃燈、紅燈，次要街道的綠燈、黃燈、紅燈。

原理：根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，各燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換的周期為12s，因此可設(shè)計(jì)一個(gè)12進(jìn)制的加計(jì)數(shù)器，來控制秒數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到1011時(shí)，通過反饋置數(shù)法，將計(jì)數(shù)器清零，從而達(dá)到循環(huán)效果。列出每秒各燈亮的情況的真值表，通過真值表得到相應(yīng)的邏輯圖，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)交通燈的控制。

三、設(shè)計(jì)步驟：

1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求列出交通燈控制器的真值表如下：

交通燈控制器真值表：

QD QC QB QA MG MY MR CG 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1

CY

0 0 0 0 0 0 0 0 0 CR 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 X X X X 0 0 0 X X X X 1 1 1 X X X X 1 1 0 X X X X 0 0 1 X X X X 0 0 0 X X X X

2、從元器件庫(kù)中拖出邏輯轉(zhuǎn)換儀，根據(jù)交通燈控制器的真值表，獲得MG的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式。同理，求出MY，MR，CG，CY，CR的最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式如下：

MY?B*C MR?D

CG?DB?DA CY?ABD CR?D MG?DC?DB

3、利用邏輯轉(zhuǎn)換儀將MG,MY,MR,CG,CY,CR由最簡(jiǎn)式轉(zhuǎn)換成下圖所示邏輯圖：

4、將MG,MY,MR,CG,CY,CR邏輯圖進(jìn)行元件封裝，得到下圖所示封裝元件，并將各元件按下圖方式連接。

(圖一)

5、將連接好的電路再進(jìn)行整體封裝，得到下圖2所示的元件:

(圖二)

6、將74LS163和上面生成的元件進(jìn)行下圖所示連接，便得到了一個(gè)完整的交通燈控制電路。其中，~LOAD是置數(shù)端。CLK接一秒方波。邏輯分析儀時(shí)時(shí)分析交通燈輸出狀態(tài)。

四、仿真結(jié)果分析：

時(shí)鐘頻率設(shè)置為1Hz時(shí)，邏輯分析儀顯示各點(diǎn)波形如下：

本次試驗(yàn)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求：與仿真校對(duì)時(shí)間相比，主要街道綠燈亮6s，黃燈亮2s，紅燈4s；次要街道綠燈亮3s，黃燈亮1 s，紅燈8s，依次循環(huán)。但是，實(shí)驗(yàn)中還存在一點(diǎn)瑕疵，當(dāng)主要街道MG燈亮?xí)r，次要街道亮燈由CR轉(zhuǎn)換到CG時(shí)CY燈有短暫的閃亮，分析其原因，應(yīng)該是仿真過程中，電路的某一部分有延時(shí)，引起了計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的瞬間非法脈沖，或者計(jì)數(shù)器本身計(jì)數(shù)跳變時(shí)存在中間態(tài)，而導(dǎo)致的。

五、參考文獻(xiàn)：

①《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬部分）康華光主編 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室

②《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（數(shù)字部分）康華光主編 華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室

③《電子技術(shù)試驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 畢滿清主編 機(jī)械工業(yè)出版社

六、設(shè)計(jì)心得：

這次的課程設(shè)計(jì)可謂是歷經(jīng)波折，面對(duì)著多選的題目，不知道該選哪個(gè)好，起初試圖性的做了搶答器的設(shè)計(jì)，但由于對(duì)涉及到的大多芯片功能及引腳作用不甚了解，對(duì)數(shù)電的知識(shí)也忘了很多，只進(jìn)行了一小步就沒辦法再繼續(xù)下去了，只好轉(zhuǎn)而進(jìn)行交通燈控制器的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)交通燈控制器的過程中，也碰到了很多問題，不斷的查錯(cuò)，不斷的修改甚至重新畫電路圖，不斷的查閱相關(guān)資料，來解心中的疑惑，最終，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

通過本次課程設(shè)計(jì)，使我明白了做事應(yīng)該要有毅力，要敢于面對(duì)各種難題。加強(qiáng)了我動(dòng)手、思考和解決問題的能力,雖說過程有點(diǎn)艱辛，但讓我不僅溫習(xí)了數(shù)電知識(shí)，對(duì)書本上的知識(shí)有了更深入的理解，也從相關(guān)資料中額外的學(xué)到了很多東西。因此，這次的課設(shè)，總得來說，算是蠻成功的。

第四篇：數(shù)電課程設(shè)計(jì)+數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

電子電路課程設(shè)計(jì)

紅 外 遙 控 器

院系:

專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí):05電氣(2)班 姓名:

學(xué)號(hào):0520010221

目錄

(一)概述………………………………（2）

(二)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求…………………（(三)元器件選擇………………………（(四)方案設(shè)計(jì)及其原理………………（(五)總述及心得………………………（(六)參考文獻(xiàn)…………………………（2）3）3）5）6）

紅外遙控器

一 概述

目前，遙控電路在我們的生活中已經(jīng)運(yùn)用得越來越廣泛。生活中，從電視遙控器到空調(diào)遙控器，從電冰箱遙控器到計(jì)算機(jī)遙控器，無(wú)一不把人們從以前的繁雜的手動(dòng)操作解放出來，甚至是在我們現(xiàn)代生活平時(shí)最廣泛的手機(jī)應(yīng)用中也出現(xiàn)了遙控操作。不得不承認(rèn)，遙控裝置已經(jīng)日益在社會(huì)生活中占據(jù)更大的比重，因此，我們對(duì)遙控電路進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)是很有必要的。在此次電子電路課程設(shè)計(jì)中，我之所以選擇了對(duì)遙控器電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，也正是由于遙控設(shè)備的重要性在社會(huì)生活中越來越多的突顯出來，遙控電路的設(shè)計(jì)就目前我們大學(xué)生來講還是比較有難度的，我覺得這是一個(gè)不錯(cuò)的自我挑戰(zhàn)的機(jī)會(huì)。而且，我一直以來都對(duì)遙控電路感興趣，我相信這一定能夠給我今后的學(xué)習(xí)更多的幫助。二 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

下面，我就對(duì)相對(duì)較簡(jiǎn)單的對(duì)一個(gè)電機(jī)進(jìn)行控制的雙路紅外遙控器的電路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)等進(jìn)行一番闡述：

1.外遙控器電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

一個(gè)性能良好的紅外發(fā)射和接收電路需要考慮四方面要求。

第一，須具有良好的抗環(huán)境干擾性能，因?yàn)橥褂眠b控設(shè)備的周圍環(huán)境都是相對(duì)比較復(fù)雜的，這主要表現(xiàn)在目前遙控設(shè)備多作為家用，而家庭環(huán)境里各種復(fù)雜的電器分布密度是很大的，必須要考慮到其它電器設(shè)備的干擾。

第二，是能夠進(jìn)行遙控動(dòng)作的空間范圍達(dá)到5m以上距離。這樣一來，遙控操作時(shí)就避免了很多不必要的麻煩。

第三是避免不必要的誤控制。

第四是良好的發(fā)射電路要有一個(gè)與之相適應(yīng)的接收處理電路。要達(dá)到這四方面要求就要對(duì)36—42KHz的方波信號(hào)對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理。由于這里設(shè)計(jì)的紅外遙控電路只實(shí)現(xiàn)兩路控制，所以編碼信號(hào)采用頻率單一的方波信號(hào)。

2.關(guān)于紅外遙控系統(tǒng)

通常紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩部分組成，如圖1所示。

在發(fā)射電路原理框圖中，方波發(fā)生器1用兩個(gè)開關(guān)控制產(chǎn)生兩個(gè)不同頻率的方波，方波發(fā)生器2產(chǎn)生36—42KHz的調(diào)制波形。兩個(gè)方波信號(hào)經(jīng)放大器放大后驅(qū)動(dòng)紅外管發(fā)射紅外光。

如圖2所示，在接收電路原理框圖中，紅外接收部分接收到紅外信號(hào)后，通過譯碼電路譯碼驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。

三 元器件選擇

在所設(shè)計(jì)的電路中，因?yàn)橐婕暗骄幋a、紅外傳輸以及譯碼等環(huán)節(jié)，因此，在電路中，采用了四個(gè)二輸入的與非門、不同大小的電阻電容若干、紅外發(fā)光管、譯碼IC、電機(jī)等元器件，其中，在紅外信號(hào)的發(fā)射電路中，不同的電阻電容的組合就產(chǎn)生不同的頻率的方波，從而驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管發(fā)出紅外信號(hào)。四 方案設(shè)計(jì)及其原理

1.電路原理圖設(shè)計(jì)及工作原理（1）發(fā)射電路原理圖及工作原理

電路原理圖如圖3所示，設(shè)計(jì)思想如下:

由于所設(shè)計(jì)的紅外遙控電路控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，所以要求發(fā)射和接收電路都要有兩種工作狀態(tài)，即要求發(fā)射電路能夠產(chǎn)生兩個(gè)頻率發(fā)射出去，在電路圖上用兩個(gè)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。20K的可調(diào)電阻輔助27K的電阻使發(fā)射電路產(chǎn)生36—42KHz的調(diào)制波形。

而發(fā)射電路的工作原理分析如下：

圖3中，四個(gè)與非門采用集成芯片CC4011四二輸入與非門。采用此集成芯片的好處是其外圍電路簡(jiǎn)單，容易起振。CC4011與非門本身就帶有與門電路，這樣就克服了與門電路性能差的缺點(diǎn)。當(dāng)合上開關(guān)Kl—2時(shí)，47O千歐電阻與2000PF電容產(chǎn)生大約310.lHz頻率的方波；合上開關(guān)K2—2時(shí)，910千歐電阻與2000PF電容產(chǎn)生大約151.2Hz的方波，以上兩個(gè)頻率方波是通過F1、F2兩個(gè)與非門實(shí)現(xiàn)的。F3、F4與外圍元件產(chǎn)生36—42KHz的調(diào)制波形。兩種波形通過放大電路后，即可驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管發(fā)出紅外線遙控信號(hào)。

如圖3所示的電路工作在3v電源下，因此電源部使用兩節(jié)1.5v電池代替即可，也方便延長(zhǎng)遙控距離。而0.1uF的電容則起到濾波的作用，10歐的電阻則用作控制發(fā)射管電流的大小。

（2）接收電路原理圖及其工作原理

電路原理圖如圖4所示：

本電路采用LM567音頻譯碼IC來進(jìn)行設(shè)計(jì)，電路每接收到一次遙控信號(hào)，LM567的8腳就翻轉(zhuǎn)低電平。但在未接到遙控信號(hào)時(shí)，由于LM567的8腳輸出常態(tài)高電平，四個(gè)三極管的基極電位都為高電位，沒有形成電位差，電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)電路接收到一路遙控信號(hào)時(shí)，被其中一個(gè)音頻譯碼器選中，次音頻譯碼器8腳為低電平，電流通過BG1和BG2，被BG4翻轉(zhuǎn)成高電平，BG2不工作。另一個(gè)譯碼器沒有接收到遙控信號(hào)，8腳為常態(tài)高電平，電流流經(jīng)BG3、BG4后在BG4處翻轉(zhuǎn)，BG3不工作，這樣就使BG1和BG4之間形成電位差驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，當(dāng)另一個(gè)譯碼器選中發(fā)射電路發(fā)出的紅外遙控信號(hào)后，8腳翻轉(zhuǎn)成低電平，使BG3和BG2工作形成高低電位差驅(qū)動(dòng)電機(jī)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)過程剛好實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。五 總述和心得

在以上設(shè)計(jì)的電路中，它實(shí)現(xiàn)了遙控電路對(duì)被控對(duì)象的兩種功能控制。在此基礎(chǔ)上，還可以設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的多路紅外遙控器。

通過此次的電子電路課程設(shè)計(jì)，使我清楚地認(rèn)識(shí)到，僅僅學(xué)習(xí)課本上的專業(yè)知識(shí)是不夠的。電子電路課程設(shè)計(jì)所要求的，是在實(shí)際問題中

第五篇：數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)報(bào)告書的要求： 1.封面

2.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（題目，設(shè)計(jì)要求，技術(shù)指標(biāo)等）

3.前言（發(fā)展現(xiàn)狀、課程設(shè)計(jì)的意義、設(shè)計(jì)課題的作用等方面）。3.目錄

4.課題設(shè)計(jì)（⑴ 寫出你考慮該問題的基本設(shè)計(jì)思路，畫出一個(gè)實(shí)現(xiàn)電路功能的大致框圖。

⑵ 畫出框圖中的各部分電路，對(duì)各部分電路的工作原理應(yīng)作出說明。⑶ 畫出整個(gè)設(shè)計(jì)電路的原理電路圖，并簡(jiǎn)要地說明電路的工作原理。⑷ 用protel畫原理電路圖。

(5)用Multisim或者Proteus畫仿真圖。

5.總圖。

6.課題小結(jié)（設(shè)計(jì)的心得和調(diào)試的結(jié)果）。7.參考文獻(xiàn)。

二、評(píng)分依據(jù)：

①設(shè)計(jì)思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原理說明是否基本正確，⑤報(bào)告是否清晰，⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。

三、題目選擇：（三人一組，自由組合）（設(shè)計(jì)要求，技術(shù)指標(biāo)自己選擇）

1、基于DC4011水箱水位自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

水箱水位自動(dòng)控制器，電路采用CD4011四與非門作為處理芯片。要求能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：水箱中的水位低于預(yù)定的水位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)水泵抽水；而當(dāng)水箱中的水位達(dá)到預(yù)定的高水位時(shí)，使水泵停止抽水，始終保持水箱中有一定的水，既不會(huì)干，也不會(huì)溢，非常的實(shí)用而且方便。

2、基于CD4011聲控、光控延時(shí)開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

要求電路以CD4011作為中心元件，結(jié)合外圍電路，實(shí)現(xiàn)以下功能：在白天或光線較亮?xí)r,節(jié)電開關(guān)呈關(guān)閉狀態(tài),燈不亮；夜間或光線較暗時(shí)，節(jié)電開關(guān)呈預(yù)備工作狀態(tài)，當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時(shí)，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關(guān)。燈亮后經(jīng)過40秒左右的延時(shí)節(jié)電開關(guān)自動(dòng)關(guān)閉，燈滅。

3、基于CD4011紅外感應(yīng)開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在一些公共場(chǎng)所里，諸如自動(dòng)干手機(jī)、自動(dòng)取票機(jī)等，只要人手在機(jī)器前面一晃，機(jī)器便被啟動(dòng)，延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉，使用起來非常方便。要求用CD4011設(shè)計(jì)有此功能的紅外線感應(yīng)開關(guān)。

4、基于CD4011紅外線對(duì)射報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)一款利用紅外線進(jìn)行布防的防盜報(bào)警系統(tǒng)，利用多諧振蕩器作為紅外線發(fā)射器的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管，向布防區(qū)內(nèi)發(fā)射紅外線，接收端利用專用的紅外線接收器件對(duì)發(fā)射的紅外線信號(hào)進(jìn)行接收，經(jīng)放大電路進(jìn)行信號(hào)放大及整形，以CD4011作為邏輯處理器，控制報(bào)警電路及復(fù)位電路，電路中設(shè)有報(bào)警信號(hào)鎖定功能，即使現(xiàn)場(chǎng)的入侵人員走開，報(bào)警電路也將一直報(bào)警，直到人為解除后方能取消報(bào)警。

5、基于CD4069無(wú)線音樂門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

音樂門鈴已為人們所熟知，在一些住宅樓中都裝有音樂門鈴，當(dāng)有客人來訪時(shí)，只要按下門鈴按鈕，就會(huì)發(fā)出“叮咚”的聲音或是播放一首樂曲，然而在一些已裝修好的室內(nèi)，若是裝上有線門鈴，由于必須布線，從而破壞裝修，讓人感到非常麻煩。采用CD4069設(shè)計(jì)一款無(wú)線音樂門鈴，發(fā)射按鍵與接收機(jī)間采用了無(wú)線方式傳輸信息。

6、基于時(shí)基電路555“叮咚”門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

用NE555集成電路設(shè)計(jì)、制作一個(gè)“叮咚”門鈴，使該裝置能夠發(fā)出音色比較動(dòng)聽的“叮咚”聲。

7、基于CD4511數(shù)顯八路搶答器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

CD4511是一塊含BCD-7段鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)電路于一體的集成電路。設(shè)計(jì)一款基于CD4511八路搶答器，該電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯和復(fù)位。

8、基于NE555+CD4017流水彩燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 以NE555和CD4017為核心，設(shè)計(jì)制作一個(gè)流水彩燈，使之通過調(diào)節(jié)電位器旋鈕，可調(diào)整彩燈的流動(dòng)速度。

9、水位指示的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路的功能是檢測(cè)容器內(nèi)的水位。把探頭分別裝在容器的底部、中部和頂部。通過3根導(dǎo)線與電路板連接，而3個(gè)LED分別代表不同的水位。

10、基于數(shù)字電路雙向炫彩流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路由無(wú)穩(wěn)態(tài)多謝振蕩器、可逆計(jì)數(shù)器、三八線譯碼器和發(fā)光二極管組成；實(shí)現(xiàn)流水燈正反向循環(huán)旋轉(zhuǎn)。

11、基于數(shù)字電路六位數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)一款純數(shù)字電路打造的6位數(shù)字時(shí)鐘。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。

12、八路聲光報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

八路聲光報(bào)警器中八位優(yōu)先編碼器CD4532將輸入D0~D7的八路開關(guān)量譯成三位BCD碼，經(jīng)BCD鎖存/七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器CD4511譯碼，驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管顯示警報(bào)電路0—7，路輸入開關(guān)中的任一路開路，顯示器即顯示該路號(hào)，發(fā)出數(shù)碼光報(bào)警；同時(shí)優(yōu)先編碼器CD4532的GS段輸出高電平，使開關(guān)三極管飽和導(dǎo)通，啟動(dòng)聲報(bào)警電路工作。聲報(bào)警電路由時(shí)基集成電路NE555和六反相器CD4069組成。

13、基于CD4060夢(mèng)幻燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（基于proteus仿真）

設(shè)計(jì)一款電路，使其具有多種美麗的聲光效果，三種顏色的LED隨機(jī)組合，五彩斑斕，配有生日快樂音樂芯片，閃光的同時(shí)有生日快樂音樂播放，蜂鳴器發(fā)生，音樂芯片直接可以裝到電路板上，備有電源開關(guān)，方便控制，可以外接交流電源或電池。可作生日禮物相送。

14、變音警笛電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)一款電路，該電路采用兩片NE555時(shí)基集成電路構(gòu)成的變音警笛電路，能發(fā)出“嗚-哇-嗚-哇”的警笛聲。

15、魔幻LED搖搖棒的設(shè)計(jì)與制作

“搖搖棒”是一種利用我們的“視覺暫留效應(yīng)”工作的高科技電子玩具。接通電源后，它上面的一列LED（發(fā)光二極管）不停地閃爍，當(dāng)你搖動(dòng)它時(shí)，會(huì)看見空中夢(mèng)幻般的浮現(xiàn)一個(gè)個(gè)笑臉、愛心等圖案或者文字。“搖搖棒”使用了一塊單片機(jī)。通過編寫程序，在它內(nèi)部存儲(chǔ)若干幅圖形和文字，用一只輕觸按鈕來選擇要顯示的內(nèi)容，并且使用一只動(dòng)作傳感器開關(guān)來確保顯示正常。

16、基于數(shù)字電路NE555、CD4017LED骰子的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器／脈沖分配器構(gòu)成。7個(gè)發(fā)光二極管模擬骰子的點(diǎn)數(shù)，當(dāng)按下按鈕1秒以上，骰子上的發(fā)光二極管高速循環(huán)點(diǎn)亮，之后循環(huán)速度越來越慢并最終隨機(jī)停止于某個(gè)點(diǎn)上。

17、數(shù)顯計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

不需要編程的計(jì)數(shù)器模塊，有3個(gè)數(shù)碼管顯示，使用14553和14511芯片進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)。

18、基于555簡(jiǎn)易催眠器的設(shè)計(jì)與制作

時(shí)基電路555構(gòu)成一個(gè)極低頻振蕩器，輸出一個(gè)個(gè)短的脈沖，使揚(yáng)聲器發(fā)出類似雨滴的聲音

19、基于數(shù)字電路電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人眼無(wú)法統(tǒng)計(jì)電動(dòng)機(jī)單位時(shí)間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即使電動(dòng)機(jī)每秒鐘只轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，我們也無(wú)法準(zhǔn)確的數(shù)數(shù)來得到電動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)。設(shè)計(jì)一款電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表來計(jì)數(shù)，最大可以顯示999，如果需要顯示更大的數(shù)字，還可以自行增加CD40110和數(shù)碼管，每增加一級(jí)，計(jì)數(shù)可增大10倍再加上9。

20、基于CD4011路燈開關(guān)模擬電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

從節(jié)約用電的角度出發(fā)，路燈開關(guān)在每天傍晚時(shí)全部燈亮，后半夜行人稀少，路燈關(guān)掉一半，第二天清早路燈全部關(guān)閉。

21、數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時(shí)針發(fā)生器及計(jì)時(shí)器，譯碼顯示單元電路的應(yīng)用

22、基于CD4011聲光控帶燈頭開關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

開關(guān)選用CD4011集成塊為延時(shí)電路，選用1A單向可控硅以及性能穩(wěn)定的光敏電阻和優(yōu)質(zhì)的駐極體組成的聲光控動(dòng)作電路

23、基于數(shù)字電路兩位計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

兩位自動(dòng)計(jì)數(shù)器兩位數(shù)碼管自動(dòng)顯示0-99,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實(shí)現(xiàn)。上電后,電路自動(dòng)計(jì)數(shù).由0增至99,不斷循環(huán)計(jì)數(shù).24、數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路通過時(shí)基電路NE555，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼器CD4017，六與非門CD4011，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼/鎖存/驅(qū)動(dòng)器CD40110以及兩個(gè)共陰數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)頻率測(cè)試。

25、基于數(shù)字電路自動(dòng)溫控報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)實(shí)生活中，常常需要進(jìn)行溫度控制。當(dāng)溫度超出某一規(guī)定的上限值時(shí)，需要立即切斷電源并報(bào)警。待恢復(fù)正常后設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。設(shè)計(jì)一款溫度控制電路，電路采用LM324作比較器，NE555作振蕩器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼器CD4017以及鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)電路CD4511作譯碼顯示達(dá)到上述要求。

26、基于數(shù)字電路兩位自動(dòng)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

兩位自動(dòng)計(jì)數(shù)器兩位數(shù)碼管自動(dòng)顯示0-99,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實(shí)現(xiàn)。上電后,電路自動(dòng)計(jì)數(shù).由0增至99,不斷循環(huán)計(jì)數(shù).數(shù)字上升速度快慢由NE555振蕩頻率決定.S1為計(jì)數(shù)清零按鍵.NE555構(gòu)成時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器,CD4518為二/十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,CD4511為譯碼驅(qū)動(dòng)器,調(diào)節(jié)R17可調(diào)節(jié)NE555的振蕩頻率.C1為充放電電容,電容容量愈大,充電時(shí)間愈長(zhǎng)，則振蕩頻率愈低。

27、基于數(shù)字電路數(shù)字顯示頻率計(jì)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路通過時(shí)基電路NE555，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼器CD4017，六與非門CD4011，十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼/鎖存/驅(qū)動(dòng)器CD40110以及兩個(gè)共陰數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)頻率測(cè)試。

28、基于CD4017流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

CD4017流水燈由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼電路組成。

29、基于CD4017六路回閃燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 電路通電后，六個(gè)發(fā)光管先依次點(diǎn)亮，再全部熄滅，然后反方向依次點(diǎn)亮，完成一個(gè)循環(huán)，接著進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼電路組成。

30、基于CD4017摩托車閃燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路由多諧振蕩電路和CD4017構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)三組發(fā)光管循環(huán)顯示。

31、基于CD401712路回閃燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)/譯碼電路構(gòu)成。

32、基于CD4518/4511數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)