课程设计说明书。
课程名称： 数字电子技术
设计题目： 交通指示灯。
院系： 电子信息与电气工程系
学生姓名。学号。
专业班级： 2008级自动化一班
指导教师。2024年5月28日。
课程设计任务书。
交通指示灯。
摘要：本次课程设计要求运用简单的集成元件实现设计要求，设计一个简单的交通指示灯，说用的简单集成元件有：74ls192十进制可加减计数器，实现30秒计时。
74ls247 bcd—7段15v输出译码/驱动器，用来驱动共阳极数码管。74ls74d触发器，用来实现信号的保存。七段数码显示器，用还显示时间。
红灯和绿灯每隔30秒变换一次，时间采用倒计时方式显示。
关键词： 555计时器；共阳极数码管；74ls192；74ls247
目录。1.设计背景1
1.1了解数字电路系统的定义及组成1
1.2掌握时钟电路的作用及基本构成1
2.设计方案1
2.1任务分析1
2.2方案论证1
3.方案实施2
3.1原理图设计2
3.2电路**3
3.3 pcb制作4
3.4 安装与调试4
4.结果与结论4
5.收获与致谢5
6.参考文献5
7.附件57.1电路原理图5
7.2 pcb布线图6
7.3元器件清单7
1. 设计背景。
1.1了解数字电路系统的定义及组成。
数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。
模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。
1.2掌握时钟电路的作用及基本构成。
时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。比如多路可编程控制器中的 555 多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。
设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。
2. 设计方案。
2.1任务分析。
本次课程设计要求运用简单的集成元件实现简易的交通指示灯，基本要求为：
1、红灯亮表示停止，绿灯亮表示通行，通行和停止时间各为30秒；
2、通行和停止时间用数码管显设计制作一个十字路口的交通灯控制电路；
3、时间采用倒计时方式显示。
电路主要由555定时器、74lsls247、d触发器、共阳极数码管等原件组成，用555定时器实现频率为1hz的信号输出，用74ls192实现30的倒计时，用74ls247驱动七段共阳极数码管，用七段共阳极数码管显示时间。运用d触发器74ls74实现电平信号的锁定。
2.2方案论证。
将555定时器接成多谐振荡器，用来输出频率为1hz的脉冲信号，将两片74ls192接成预置数为30的减法计数器，将74ls192的输出端接到74ls247上用以驱动共阳极数码管，将两个74ls192的11管脚连接起来，接到d触发器的时钟信号上，d触发器的d端接到q’上，用来锁定脉冲信号。q和q’分别接两个发光二极管（一个红色的，一个绿色的）。经过**运行可知，设计的电路能够满足设计要求。
3. 方案实施。
3.1原理图设计。
将555定时器接成多谐振荡器，用来输出频率为1hz的脉冲信号，555的接法如图1所示。
图1 555定时器。
将555的的输出端接到74ls192（1）的4管脚，将两片74ls192接成预置数为30的减法计数器（如图2所示）。
图2 两个74ls192的接法。
将74ls192的输出端接到74ls247上用以驱动共阳极数码管（如图3所示）。
图3 利用74ls247驱动共阳极数码管。
将两个74ls192的11管脚连接起来，接到d触发器的时钟信号上，d触发器的d端接到q’上。q和q’分别接两个发光二极管（一个红色的，一个绿色的），（如图4所示）
图4 利用d触发器连接红绿灯。
3.2电路**。
在各单元电路设计的基础上，按照总体电路图在**软件multisim上一一选择芯片并进行连接，然后启动开关观察。我们分两部分对设计出的电路进行multisim**。我们将各部分电路在multisim上连接好后，为各个电阻和电容选取适当值，为各个开关设置好适当的键盘打开数值（例如，为某一开关设为1连接，则启动multisim**按钮后，在键盘上按1则此开关就由断开状态变为连接状态）然后打开multisim的开关，即可根据显示器上显示的数字以及小灯泡的亮灭情况来判断电路设计是否成功。
如果不能运行出设计要求的结果，则对原理图进行修正，直至运行出课程设计要求的实验结果。
3.3 pcb制作。
在multisim软件中**正确后，再在dxp中画出原理图，原理图绘制完后，将每个元件按照正确的封装类型进行封装，经检查无误后将原理图导入pcb板中，生成pcb图。
在pcb板中，电源线应用0.8——1mm，其余连线应采用0.5mm，少数线许过小的缝隙时可选用0.3mm的线。
在布线时应选用手动布线，尽可能的使连线简洁、明了，并尽可能的使用蓝线，减少红线的使用。
pcb板的线布好以后，仔细检查布线，看看有没有错误的地方，如果发现错误，应马上改正。检查时可以请老师或同学帮忙，最后pcb板经老师检验无误后，可以进行制板。
3.4 安装与调试。
将元件按照原理图安装在电路的正确位置。将元件焊接到电路板上，焊接时应注意控制焊点的大小，防止焊点过大将邻近的两个元件相连造成短路。在添加红线时要准确安置以免放错位置造成不必要的失误。
电路连接好之后调节电路，如果电路不能正常工作，找出原因并解决，改正错误，使电路能正常工作。
调试电路时，遇到不明白的地方，可向老师请教，努力思考，尽可能是电路能正常工作。
4. 结果与结论。
设计的原因结果并不理想，电路不能正常工作。四个发光二极管中只有一个能够工作，30秒倒计时的计数器工作也不正常。由于设计过程中，众多因素考虑的不够周全，使实验的误差很大，以致最后设计出的电路不能够实现，导致前功尽弃，以后要注意加强动手动脑的能力，注重细节，做到反复推敲，尽可能是电路能正常工作。
通过设计知道：交通指示灯的设计是一项非常好的设计课程，非常适合初学者。在课程设计的过程中我们把从课本上学到的理论知识运用到实践之中去，注重了能力的培养，加深了对课本上相关内容的理解，培养了我们的动手能力，锻炼了我们的思维。
但遗憾的是，设计出来的交通指示灯并没有正常工作。
5. 收获与致谢。
这次时间为两个星期的课程设计试验大大培养了我的动手能力和同学间的相互合作精神。通过这次课程设计我们基本掌握了dxp软件的运用，进一步加深了对所用到的各种元器件的功能的理解，这对我以后的学习会很有帮助。本次课程设计是一个要求动手能力很强的设计，而且也是一个有严谨的态度才能完成的设计，它要求我必须一丝不苟，这在很大程度上考验了我的耐心。
这次课程设计要特别感谢张天鹏老师、翟亚芳老师、杨欣老师的耐心辅导以及在设计中给出的宝贵建议和意见，在此我表示深深的感谢！
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