数电实习报告（精选7篇）
2.4总体工作过程………………………………………………………
第三章 单元电路设计与分析………………………………...…...…...3.1各单元电路的选择………………………………………………
3.2设计及工作原理分析………………………………………………
第四章 电路的组构与调试…………………………………..…...…...4.1 遇到的主要问题…………………………………………………..4.2 现象记录及原因分析…………………………………………….4.3 解决措施及效果…………………………………………………
4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据……………………
第五章 结束语………………………………………………………...5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明…………..5.2 总结设计的收获与体会………………………………………….附图(电路图、电路总图)……………………………………………… 参考文献……………………………………………………………
页数：15页以上（重点第三章、第四章）
（有封面、目录、详细分析、体会、电路图、电路总图、参考文献）
报告用专用封面（教材科购买）
注意点：
1、如果图纸复杂，建议总图采用模块图。
2、图纸上走线不可以在器件上穿过。
3、打印图纸前先整理，尽量紧凑、清晰。图文件可以直接选中复制，到WORD中粘贴，但节点消失；或用屏幕拷贝到画图中转接一下。
4、细节：图纸标明名称，大小合适。
一、课程性质
数字电路与逻辑设计课程实训是同学们进入电子设计领域的入门课程之一，认真仔细完成本次课程的设计内容可为今后复杂电路的设计和制作打下良好的基础。
二、设计要求
1、根据附录所示的相关内容，自选其一，进行制作；
2、使用热转印法进行制作，在制作PCB时将学号印刷在bottom层；
3、设计作品不局限于附录所示内容，如果自己有设计项目，可以自行购买器件并完成设计和制作；
4、需使用仿真软件进行功能仿真后，再进行PCB的设计和制作；
5、课程结束后，须提交设计报告1份、电路仿真文件1份、PCB设计文件1份和最后设计成品板1份。
三、器件说明
1、核心器件为NE555芯片，学院提供1块，如有损坏，自行购买；
2、学院可提供人均1份的热转印纸和单面覆铜板，超出部分，自行购买；
3、其他小型器件如电阻、电容等，自行解决。
附录：555电路运用大全
利用555时基集成电路的基础电路可以设计、开发出许多电子小实验与科技制作。下面介绍几种，供大家参考。
1．触摸延时“小灯”
图5-43是它的电路，它将触摸开关发光二极管的实验中加入延时电路，调整可调电阻阻值和电容量达到延时效果。要想增加延时的时间，就调换大容量的电容，如400μF、1000μF等。如果作为夜间床头定时灯、楼道定时灯等，可拆去发光二极管和电阻，换一个6伏的小灯即可。
图5-43
2．触摸延时音乐门铃
图5-44是它的电路图，与图5-45比较，将触摸延时“小灯”电路中拆去发光二极管，改为连接音乐片电路即可。它可以当作门铃使用，也可安置在人手触摸处作为瞬间报警器。
图5-44
3．手控行车红绿灯指示器模型
图5-45是它的电路图，先做一个红绿灯灯架，将红绿发光二极管固定在灯架上，按图连接后，只要向下按动按键，则红灯变为绿灯，手一离开便又成为红灯。
图5-45
4．可自动控制的行车红绿灯指示器模型 图5-46是它的电路图，只将上图的手控改为磁控，再加上延时电路，就可以将上述模型改为路灯自动控制。先制作一个街道模型和指示灯架，将干簧管设在指示灯前方的道路模型的下方。在一辆模型汽车的底部粘一块磁铁。当汽车行过干簧管上方时，电路导通，红灯变为绿灯，汽车继续向前行驶，由于延时电路作用，使绿灯亮一段时间，保证汽车驶过路口。需要注意的是根据汽车模型的速度，调整干簧管的位置和电路延时的时间。
图5-46
5．灯塔模型
先用硬纸做一个灯塔模型。图5-47是它的电路图，它只取闪光电路的一部分——一个绿发光二极管作为塔灯。最后调整好闪烁时间。
图5-47
6．夜间打灯光靶
图5-48是它的电路图，它与闪光电路相比，集成电路的脚①是单独与负极连接，而电容与R5却是经过干簧管与负极连接。先按图14做一个一碰便可以翻倒的靶牌。在靶子的底部固定一块磁铁，将电路中的干簧管固定在与磁铁相对应的支架底板上。绿色发光二极管放置在靶心位置上，红色发光二极管诱因在支架的底部。游艺时，将靶牌放在暗处，干簧管在磁场作用下导通，两个发光二极管相互闪光，绿色发光二极管指示靶心。当靶子被击倒后，虽然干簧管失去了磁场的作用电路断开，但这时电路并未全部不通，红色发光二极管不会常亮，表示击中靶子。如果把靶牌放到运动的车模上，打靶更加紧张有趣。
图5-48
7．发报练习器
图5-49是它的电路图，它是在音响电路中接入按键代替电键使用，做成一个发报练习器的，音调高低可自己选定。也可以自己做一个电键。
图5-49
国际莫尔斯码字符如下：
如果将自己一方的电键的两根导线接在另一个同学电路中，同时把对方同学的电键两根导线接在自己电路中，那么这俩人之间就可以互相发报传送信息了。
8．一种平时不耗电的磁控报警器
图5-50是它的电路图，它是在音响电路中接入干簧管，再将干簧管放入两块相吸引的磁铁之间，这时，干簧管并不闭合，电路不导通。当移动一块磁铁后干簧管立即闭合，电路导通报警。制作时先把干簧管安放在门窗的木框上，同时把一块磁铁固定在干簧管的上方，把另一块磁铁安放在门窗对着干簧管处的下方，注意一定要使这两块磁铁相吸，这时干簧管不导通，喇叭不发出音响。一旦门窗打开，干簧管被上方磁铁吸引闭合，电路导通，发出音响报警。
9．断线报警器
在电路图5-51中的A、B两点是用一根细的导线连接（图中的弧线），当人或动物碰断导线时便会发声报警，发光二极管发光。
10．雨水报警器
图5-52是它的电路图，它是在音响电路中从两个电阻之间引出一个探头改为雨水报警器的。用覆铜板照图5-53做一个探头，接到音响电路中，当雨水滴在探头上，使电路导通，便会发出音响。这个报警器还可以作为各种遇水报警装置。
11．高低水位报警器
水能导电，也就有电阻存在。图5-54就是利用电阻值的不同，发出不同音调制作成高低水位报警器，它与雨水报警器中的探头不同。用导线按照图5-55做成水位探头，接到电路中去。当水位低时，A与B导通，因有可调电阻，阻值较大发出低音；当水位升高A与C也导通，这时A与C电阻阻值因为没有可调电阻远远小于A与B的电阻值，因此电流通过A与C，报警器便发出高音。
按这个思路还可以做成高低音门铃、多路报警器等。
12．手控模仿鸟鸣实验
图5-56是它的电路图，它与音响器不同的是没有电容，并将电容处断开。先将音响器调响后，拆去电容，用两个手指捏住导线的两个端头，这时喇叭发出高的音调。随着手指捏住松紧程度不同，喇叭发出时高时低、时响时断、如同鸟叫一般的声音。调整可调电阻阻值，会发出不同音调，模仿鸟鸣和其他音响。
图5-56
13．节拍器
图5-57是它的电路图，它是将闪光电路中接上喇叭，做成既有灯光又有音响的节拍器，只是声音较低。调整电阻阻值和电解电容可以得到不同的节拍。
如果去掉发光二极管，将节拍器调整到好似下雨的嘀嘀声，还可以作为催眠器，响一夜用电量很少。
图5-57
14．见光发亮的光控“灯”
这个光控“灯”是见光发亮。图5-58是它的电路图，与前面介绍的光控“灯”控制相反，因此，只要把原电路中光敏电阻和可调电阻调一下位置就可以了。在实验中不要忘记可调电阻的调整。
如果在电路中拆去发光二极管和电阻，接6伏继电器，再由继电器控制灯就可达到实用装置的目的。
图5-58
15．见光响音乐
早上阳光照进屋内，它就播放出音乐。图5-59是它的电路图，它是在见光就亮的光控“灯”中，去掉发光二极管，改接音乐片和扬声器而成。制作时可以根据自己所希望的亮度，慢慢调整可调电阻值。该装置还可以以市场销售的小型激光指示器为光源枪，将光敏电阻安放在靶心处，找一个不透光的圆筒套在光敏电阻上，遮挡外部光线对它的干扰，调整可调电阻值，做成光电打靶器。
图5-59
16．黑暗光控报警器
图5-60是它的电路图，它是在黑暗控制“灯”亮电路中接上音乐片电路，制作时根据所需的暗度下调整可调电阻值到发出音乐响声。
该装置还可以与小型激光指示器或其他光线配合，做成报警器，如在圈养的动物外围，将小型激光指示器远距离照射光敏电阻，当有动物外逃时，挡住激光束，便会报警。或者将脚③与计算器中的连加相接，用来对传送带上的物品个数进行计算，或者用于通道显示有人、动物通过等。
图5-60
17．书写光亮测试器
图5-61是它的电路图，它是在黑暗控制“灯”亮的电路中再加上一个发光二极管，就可以改装为光线亮度测试器。反复调整可调电阻值，使它在符合书写光照条件下，绿色发光二极管发光，而光照一暗时红色发光二极管发光，以提醒人们注意。
图5-61
18．干湿测量器 图5-62是它的电路图，用钢丝照图做两个探头连在电路中，使用时，将它的两个探头插入花盆或其他物体中，反复调整可调电阻值，使它在湿润时绿色发光二极管亮，干燥时红色发光二极管亮，以示区别。
图5-62
19．延时开的小“灯”
图5-63是它的电路图，它是将延时关电路中的电阻和电容交换位置，便可成为延时开的电路。按下按键，发光二极管由亮转灭，当手指离开按键后，会发现过一会儿发光二极管才亮。
图5-63
20．水沸报警器
先将热敏电阻放入一个直径为8毫米左右、长100毫米的铜管或不锈钢管内，引出导线，用树脂封好，不能进水。图5-64是它的电路图。实验时插入开水中，要慢慢调整可调电阻的阻值，使它到100℃时音响报警，低于这个温度时没有音响报警。
图5-64
数字电路的学习已经接近了尾声，通过一学期的学习，也有了一定的了解，我想就我自己的接触和理解谈一下自己学习数电后的感想。
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。数字逻辑电路按功能分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。其特点为同时具有算术运算和逻辑运算功能；实现简单，系统可靠；集成度高，功能实现容易。数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术各个领域。数电对我们以后深入的学习及工作都有很重要的作用。
在数电的学习中，我们先学习了数制和码制，为以后学习译码器、计数器等各种逻辑电路打下了基础，有了设计中怎样确定输入输出，进位等的基本思想。接着学习的逻辑代数基础，讲述了基本的逻辑运算，及逻辑运算的基本公式和定理。从而学会逻辑函数的表示方法和各种化简方法，为以后设计组合和时序逻辑电路打下了基础。在组合逻辑电路中，介绍了组合逻辑电力设计的基本思想，并介绍了几种常用的组合逻辑电路，里面的实现各种功能的芯片是我们设计更复杂电路的基础。紧接着，学习了各种触发器，并以此为基础介绍了时序逻辑电路，同样也介绍了其设计方法和一些常用的时序逻辑电路。书中也讲到各种半导体存储器和其容量的扩展方法。最后讲到了脉冲波形的产生和整形。
通信1203班
吴丹
31202076 不知不觉，一个学期已经过去，数电实验这门课也即将结束。回顾这个学期以来在数电实验课程中的学习，我发现自己既收获了很多，也付出了很多。数字电子技术是一门理论与实践密切相关的学科，如果光靠理论，我们就会学的头疼，如果借助实验，效果就不一样了，特别是数字电子技术实验，能让我们自己去验证一下书上的理论，自己去设计，这有利于培养我们的实际设计能力和动手能力。
最初的两节课我们学习使用了Mulitisim这个软件，这个软件真的很棒，可以避免我们在实际操作过程中元件的损坏，提高我们工作的效率。但是有一个问题也会随之而来，就是我们在设计电路的时候不会从Mulitisim中去查找合适的元件，而是根据要求与指标先查找合适的元件，然后再去验证自己的正确性，这样一来，就会有许多元件可能在Multisim中找不到，查找Multisim中相同参数的元件又很麻烦，怎么办呢？幸好Multisim可以创建仿真元件模型，否则的话，我们设计出来的东西就只有实际搭出来验证了，这样就会浪费很大的人力物力财力。而且一旦在仿真中发现问题，我很难从源文件中查找出问题所在。我们经常会在实验全部进行完后，检查不出问题所在，毅然选择了推到重来，放弃已有的程序，后来的结果证明，这种方案不仅思路清晰，易于增减功能、检查错误，也能在一定程度上节约内部资源。
我觉得数电实验是一门结合理论并有所创新的课程。实验一——数字集成电路功能与特性测试让我熟悉了几个常用芯片74HC74N、74HC04与74HC20、555芯片等一些实际应用中经常使用的芯片。不仅增加了我们的实践动手能力，更培养了我们细心的好习惯和良好的独立思考的好习惯。实验一的学习让我更好的理解理论课的知识。另一方面，在接下来的实验中，我需要用到其中的芯片与显示电路，这为接下来的实验做好了铺垫。实验二开始我们就与计数器的芯片接触了。作为一个通信工程工程专业的学生，今后的研究与学习肯定会需要使用到这些芯片所以实验二与实验三的实际应用意义是很大的。通过数字电子技术实验, 我们不仅仅是做了几个实验,不仅要学会实验技术,更应当掌握实验方法，即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等，掌握这些方法比做了几个实验更为重要。在数字电子技术实验中，我们可以根据所给的实验仪器、实验原理和一些条件要求,设计实验方案、实验步骤,画出实验电路图,然后进行测量,得出结果。在数字电子技术实验的过程中，我们也遇到了各种各样的问题，针对出现的问题我们会采取相应的措施去解决，比如：
1、线路不通——运用逻辑笔去检查导线是否可用；
2、芯片损坏——运用芯片检测仪器检测芯片是否正常可用以及它的类型；
3、在一些实验中会使用到示波器，这就要求我们能够正确、熟悉地使用示波器，通过学习我们学会了如何调节仪器使波形便于观察，如何在示波器上读出相关参数，如在最后的考试实验《555时基电路及其应用》中，我们能够读出多谐振荡器的Tpl、Tph和单稳态触发器的暂态时间Tw，还有有时是因为接入线的问题，此时可以通过换用原装线来解决。
这次实验总体来说完成的比较顺利，虽然中间也有一些考虑不周的小失误，但总体还成成功完成了实验。我们使用了至少20根导线线连接，这样的电路 要求十分准确的连接线路，在初次连接时就要确保正确，一个小小的连接错误就可能使整个系统失效，并且检查起来十分困难。我们在初次连接时使用了分块连接分块检查功能的方法，每连接一部分电路就验证一次功能，确保电路的正确性。
这次实验中我们第一次使用所学的知识做了个具有完整功能的系统，虽然功能很简单，但始终是我们的劳动成果，为我们以后设计更加复杂的系统做好准备。同时，我们也得到了不少经验教训：
1、当实验过程中若遇到问题，不要盲目的把导线全部拆掉，然后又重新连接一遍，这样不但浪费时间，而且也无法达到锻炼我们动手动脑能力的目的。
此时，我们应该静下心来，冷静地分析问题的所在，有可能存在哪一环节，比如实验原理不正确，或是实验电路需要修正等等，只有这样我们的能力才能有所提高。
2、在实验过程中，要学会分工协作，不能一味的自己动手或是自己一点也不参与其中。
3、在实验过程中，要互相学习，学习优秀同学的方法和长处，同时也要学会虚心向指导老师请教，当然这要建立在自己独立思考过的基础上。
数字电子技术实验，有利于掌握知识体系与学习方法，有利于激发我们学习的主动性，增强自信心，有利于培养我们的创新钻研的能力，有利于书本知识技能的巩固和迁移。通过在数字电子技术实验中的实践，我收获了许多！
总的来说，本次数电实验课程让我收获很多。我会在今后的学习中更加努力。
一、课程设计目的：
1.能独立查阅、整理、分析有关资料； 2.能用数字集成电路完成设计任务； 3.掌握脉冲产生、整形、分频等电路； 4.掌握寄存、计数、译码与显示电路。
二、课程设计时间： 2015-2016-2第?周
三、课程设计安排：
1.分组说明：4-6人一组，自由组队（本班内），选出一个组长。2.选题说明：在下列题目中选择一个作为本课程的设计题目。实物演示和答辩；每人上交一份设计报告； 实物演示和报告上交时间：第?周.以下题目，标*为选做部分，未标的，是必须完成的功能。注意：选用中小规模集成电路，不能用专用集成电路；设计需先用proteus等软件进行仿真，电路无误后方可进行焊接。课程设计题目：
（1）多功能数字电子钟
a设计一个能显示时、分、秒的数字钟，显示时间从00：00：00到23：59：59； b设计的电路包括产生时基信号，时、分、秒的计时电路，显示电路。
*c具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； *d计时过程具有整点报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时。（2）8路呼叫器
当某一路有呼叫时，能显示该路的编号，同时给出声音和光报警信号，报警状态可以手动切除。（3）四人抢答器
a抢答组数分为4组，抢答者按动本组按键，最先抢答的组号在LED显示屏上显示，同时封锁其他组的按键信号；
b系统设置外部清除健，按动清除健，LED显示器自动清零灭灯；
c数字显示功能：数字抢答器定时为30s，通过按控制键启动抢答器后，要求30s定时器开始工作，发光二极管点亮。
d抢答者在30s内进行抢答，则抢答有效，如果30s定时到时，无抢答者，则本次抢答无效，系统短暂报警。（4）篮球竞赛30s计时器
a 设计一个篮球比赛中，队员持球时间不得超过30秒，到时报警的系统；具有30s计时功能，并且能够实时显示计数结果
b设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停/连续工作等操作。c计时器为30s递减计时间隔为1s。
d计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。（5）汽车尾灯控制电路
a.汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（发光二极管模拟），汽车正常运行时指示灯全灭；
b.右拐弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮； c.左拐弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮； d.临时刹车时，所有指示灯同时点亮。（6）花样灯控制电路
a.发光二极管模拟灯，至少8个； b.向左、向右顺序点亮； c.其他花样，随个人发挥。（7）电子密码锁
a.密码由三位十进制数组成； b.三位数码管显示输入的密码； c.具有密码修改功能。
3.课程设计答辩说明：
（1）虽然同一小组有4-6人，但是应该有不同的侧重点或不同的设计方案，所以每人提交课程设计报告（电子版和纸质版），不能完全一样。
（2）答辩时每组准备实物做演示，老师提问。
三、数电课程设计报告的基本格式（参看模板）
数电课程设计任务书
专业：电气工程及其自动化
院系：机电工程系
2011年10月
一、实习目的本实习课为理、工科部分专业公共基础必修课。学生在修完电工电子技术基础理论知识之后，通过电子实习，使学生建立起电子技术在实际生活中应用的概念和工程意识，培养和提高理论与实践相结合、分析和解决问题的能力、动手实践的能力，为后续课程的学习和思维、引向工程应用和创新打下基础。电子实习是电气工程及其自动化专业教学过程中的一个重要实践环节。通过电子实习使学生熟悉常用电子元件的规格、性能及选用方法；掌握锡焊技术，熟悉电子设备的安装工艺和电子产品的制作等；通过电子实习还应使学生掌握模拟电子电路和数字电子电路的安装调试技术，具备选择和使用常用中小规模集成电路的知识，并掌握一定的电子电路检测技术。
二、实习要求
1、学习电子工艺知识，识别与检测元器件，了解常用电子元器件的规格、性能和选用。
2、掌握锡焊技术，了解电子设备的安装接线工艺和电子产品的制作。
3、熟悉集成运算放大电路、集成稳压电源、常用集成门电路、集成译码器、数据选择器、集成触发器、数模转换器、锁存器、显示电路等的功能及使用。
4、掌握电路的装配与焊接技术。
5、掌握电路的调试与检测技术。
6、验收时电子称应具有良好的抗震性能与测量效果。
三、实习材料及工具
1、电子称元器件
2、电子称焊接电路图及元器件清单
3、电烙铁、烙铁架
4、焊锡、松香
5、平口、花口螺丝刀，钳子
6、插排、万用表、示波器
7、焊接说明书
四、实习参阅资料
1、教材《模拟电子技术》、《数字电子技术》
2、参考资料《电子制作实训》
五、实习时间安排
周一上午：学习<<实习指导书>>，了解实习要求和基本内容，并进行分组，下发实习工具。周一下午至周二上午：学习电子工艺知识，掌握实习电路的工作原理及工作过程，识别与检测元器件。
周二下午至周四上午：学习手工焊接技术，掌握正确的手工焊接方法，进行电子称的焊接。周四下午至周五上午：对焊接好的电子称套件进行调试与检测。
周五下午：整理资料，撰写设计报告和设计说明书。
六、实习提交成果
1、实习日记
内容应完成以下内容：电子元件的安装方法；电子焊接的工艺要求，焊接的方法和焊点质量的控制方法；内容记录可用文字描述，根据需要也可配上插图，网络图，但最终都必须将问题叙述清楚。日记要求班上实际记录，每天班后进行汇总。
2、实习报告
撰写格式包括以下内容：实习的目的、要求；实习内容，内容排列有条理性；实习中发现的问题、理论课学习中须注意加强的地方；实习的心得体会；实习结束语。
实习报告撰写内容依据实习工作日汇总内容，方式采用集中在校书写，并对本次实习进行总结。实习报告书写内容要思路清晰，问题描述准确到位，插图美观大方，字体工整、书面整洁，内容真实，不可相互照抄或直接抄写教材。
3、验收焊接、调试好的电子称套件
电子称应具有良好的产品性能与显示效果。
七、实习安全注意事项
1、工作场地布置条理，工具、元件、导线摆放整齐。仪表应妥善放置，避免摔坏。
2、触电会造成人身危险，故焊接前，应检查烙铁电源线绝缘情况，若有绝缘皮受损，及时处理。
3、焊接过程中要防止烫伤，不要随手甩锡。
4、工作中，若烙铁放置不当，将导致火灾的发生，故千万不要把烙铁放置在木板或桌子上。
5、离开工作场所时，应拔下电源插头，断开电源开关，清除桌面杂物。
一、课程题目……………………………………………….2
二、设计要求……………………………………………….2
三、系统框图及说明………………………………………..2
四、单元电路设计…………………………………………..4
五、仿真过程与效果分析
………………………………….12
六、体会总结……………………………………………….13
七、参考文献………………………………………………13
《一》课程设计题目：
交通灯控制电路设计
《二》设计要求：
1、设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求南北方向（主干道）车道和东西方向（支 干道）车道两条交叉道路上的车辆交替运行，主干道每次通行时间都设为30秒、支干道每次通行时间为20秒，时间可设置修改。
2、在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟，才能变换运行车道；
3、黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。
4、东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行显示（采用计时的方法）。
5、同步设置人行横道红、绿灯指示。
《三》系统框图及说明：
1、分析系统的逻辑功能，画出其框图
交通灯控制系统的原理框图如图 1-1 所示。它主要由计时电路、主控电路、信号
灯转换器和脉冲信号发生器组成。脉冲信号发生器用的是 555 定时器；计时计数器是
由74LS160 来完成、输出四组驱动信号T0 和T3 经信号灯转换器(4 片7448)来控制信
号灯工作，主控电路是系统的主要部分，由它控制信号灯转换器的工作。
（图1-1）
2、信号灯转换器
状态与车道运行状态如下：
S0：支干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行
S1：支干道车道的黄灯亮，车道缓行，人行道禁止通行；主干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行
S2：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的绿灯亮，车道通行，人行道禁止通行
S3：支干道车道的红灯亮，车道禁止通行，人行道通行；主干道车道的黄灯亮，车道缓行, 人行道禁止通行
G1=1：主干道绿灯亮 Y1=1：主干道车道黄灯亮
R1=1：主干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；南北方向人行道红灯亮
G2=1：支干道车道绿灯亮
Y2=1：支干道车道黄灯亮
R2=1：支干道车道红灯亮，人行道绿灯亮；东西方向人行道红灯亮
四．单元电路设计
1．主控电路：
1).原理：
通过一片 74LS160，选择其 4 个状态、分别为(00 01 10 11)分别表示主绿支红、主黄支红、主红支绿、主红支00->(30 秒)01->(5 秒)10->(20 秒)11（5 秒）{循环图}。中间延时通过计时电路来实现。
2).原器件的选择及参数：
若选集成计数器74160，74160 是一个具有同步清零、同步置数、可保持状态不变的4 位二进制加法计数器。表1-1 是它的状态表。
表1-1 74160 的状态表
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
设状态编码为：S0=0000
S1=0001
S2=0010
S3=0011，则其状态表为：
表1-2
状态编码与信号灯关系表
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
态的相应控制来分别实现30 秒、5 秒、25 秒。通过7448（2 片）译码器和数码管的连接 的连接实现几个灯时间的显示。
2).原器件的选择及参数：
若选集成计数器74160（2片），采用同步整体置数。译码器7448（2片）、7段
数码管（2个）等。
表1-3 7447 状态表
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 状态编码与时间关系表
开关(s)A
B
C
时间（T）
0
0
0
0
0
0
3）电路接法如下：
3.支干道计时电路
1)原理：
通过 74LS160(2 片)采用串行同步整体置数级连和下一个状态的相应控制来
分别实现30秒、5秒、25秒。通过7448（2片）译码器
和数码管的连接的连接实现几个灯时间的显示。
2).原器件的选择及参数：
若选集成计数器 74160（2 片），采用同步整体置数。译码器 7448（2 片）、7
段数码管（2个）等。基本上与主干道计时电路一样。
表 1-5 状态编码与时间关系表
开关(s)A
B
C
时间（T）
0
0
0
0
0
0
计数器选用集成电路74190 进行设计较简便。74190 是十进制同步可逆计数器，它
具有异步并行置数功能、保持功能。74190没有专用的清零输入端，但可以借助QA、QB、QC、QD 的输出数据间接实现清零功能。
表 1-4
74190 的状态表
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
图1-5
现选用两个 74190 芯片级联成一个从 99 倒计到 00 的计数器，其中作为个位数的
74190 芯片的CLK 接秒脉冲发生器（频率 为 1），再把个位数 74190 芯片输出端的QA、QD 用一个与门连起来，再接在十位数 74190 芯片的CLK 端。当个位数减到0时，再减1
就会变成9，0（0000）和9（1001）之间的 QA、QD 同时由 0 变为1，把QA、QD 与
起来接在十位数的CLK 端，此时会给十位数 74190 芯片一个脉冲数字减1，相当于借位。具体连接方法如图 1-5所示。
信号 LD 由两个芯片的8 个输出端用或门连起来，决定倒计时是置数，还是计数
工作开始时，LD为0，计数器预置数，置完数后，LD 变为 1，计数器开始倒计时。当倒
计时减到数00 时,LD 又变为 0，计数器又预置数，之后又倒计时，如此循环下去。
图 1-6
预置数（即车的通行时间）功能：如图 1-6所示，８个开关分别接十位数 74190 芯
片的D、C、B、A 端和个位数 74190 芯片的D、C、B、A 端。预置数的范围为6～98。
假如把通行时间设为45 秒，就像图１-5的接法，A 接 0，B 接 1，C 接 0，D 接 0，E 接
0，F 接 1，G 接 0，H 接 1。（接电源相当于接 1，悬空相当于接 ０）
图 1-7
向译码器提供模5 的定时信号T5 和模0 的定时信号T0,它表示倒计时减到数“00”
（也即绿灯的预置时间，因为到00时，计数器重新置数），T =1，此时T 给译码器一个脉
冲号灯发生转换，一个方向的绿灯亮，另一个方向的红灯亮。接法 为：把两个74190 计数
器的8 个输出端用一个或非门连起来。T 表示倒计时减到数“05”时。T =1，此时T 给译
码器一个脉冲，使信号灯发生转换，绿灯的变为黄灯，红灯的不变。接法为：当减到数为“05”
（0000 0101）时，把十位计数器的输出端QA.QB、QC、QD连同个位计数器的输出端QB、QD用一个或非门连起来，再把这个或非门与个位计数器的输出端QA、QC用一个与门连接
起来。具体连接方法如图1-7 所示。
4、黄灯闪烁控制
要求黄灯每秒闪一次，即黄灯0.5 秒亮，0.5 秒灭，故用一个频率为2 的脉冲与控制黄
灯的输出信号用一个与门连进来，再接黄灯。
图 1-8
《五》 仿真过程与效果分析
1、根据题目的要求，整个交通灯控制系统需要有4 个时间显示器，10 个交通灯。但由于 4 个时间显示器是由同一个倒计时计数器控制，所以我在设计图 1-8 电路的过程中，为了简化电路使画图看起来更加清晰，就只接了1 个时间显示器。
另外由于人行道的红绿灯跟车道的红绿灯是同步的，分别是：东西方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接南北方向车道的红灯；南北方向人行道的绿灯接车道的红灯，红灯接车道的红灯。所以在图1-8 电路中就只接了6 个灯。
2、为了使电路更加直观，我把计数器、信号灯灯转换器等放在一个名为main 的子电路中。然后再在子电路外面接输入端和输出端。
3、点击启动按钮，然后再打开总开关，便可以进行交通灯控制系统的仿真，电路默认把通车时间设为45 秒，打开总开关，东西方向车道的绿灯亮，人行道的红灯亮；南北方向车道的红灯亮，人行道的绿灯亮。时间显示器从预置的 45 秒，以每秒减 1，减到数 5 时，东西方向车道的绿灯转换为黄灯，而且黄灯每秒闪一次，其余灯都不变。减到数 1 时，1 秒后显示器又转换成预置的45 秒，东西方向车道的黄灯转换为红灯，人行道的红灯转换为
绿灯；南北方向车道的红灯转换为绿灯，人行道的绿灯转换为红东西方向灯。如此循环下去。
4、修改通车时间为其它的值再进行仿真（时间范围为6~98 秒），效果同3 一样，总开关一打开，东西方向车道的绿灯亮，时间倒计数 5，车灯进行一次转换，到0 秒时又进行转换，而且时间重
置为预置的数值，如此循环。
《六》体会总结
1、通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，我总共想过两个方案，另一个方案弄了两天，结果总是实现不了题目的要求。所以我又花了一天的时间做出这个方案，这个相对另一个方案比较简单，包括电路原理和连接，和芯片上的选择。这个方案总共只用了四个芯片，分别为 2 个74190 计数器，2个 JK触发器。
2、在设计过程，经常会遇到这样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，如何想出更好的连接方法。不过说也奇怪，整天想着这些问题，脑子和身体却一点都不会觉得累。或许是那种渴望得到知识的欲念把疲劳赶到九宵云外去了吧！
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功时看课本，这次看了，下次就忘了，主要是因为没有动手实践过吧！认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。故一个小小的课程设计，对我们的作用是如此之大。《七》
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