(4) 用NE555及电阻、电容设计一个秒脉冲发生器。
4.1.1 电路设计
3. 元件清单列表
表4-2 元件清单
元件名称
所属类
4510
CMOS 4000 series
74LS245
TTL 74LS series
74HC4511
TTL 74HC series
NE555
Analog ICs
74LS00
TTL 74LS series
R ? Q2 Q1 ? Q2Q1 ? Q2 Y ? Q2Q1
G ? Q2 ห้องสมุดไป่ตู้1
r ? Q2 Q1 ? Q2Q1 ? Q2
y ? Q2 Q1
g ? Q2 Q1
2. 设计步骤
4.1.1 电路设计
(3) 设计一个定时系统
? 根据设计要求，交通灯控制系统要有一个能自动置入不同定时时间的 定时器，以完成30秒、20秒、5秒的时间预置，用两片4510设计一个99～ 0的可置数的减法计数器。 ? 用三片74LS245设计三个置数器，分别置入30、20、5三个数字；减 法计数器的时间常数通过3片8路双向三态门74LS245来设定。3片 74LS245的输入数据分别接入30、20、5这三个不同的数字，哪一个输入 数据作为减法计数器的置入，由状态译码器的输出信号控制不同的 74LS245的选通信号来实现。 ? 用两个4511和两个共阴极数码管设计一个两位译码时间显示器。
从Proteus的元件库中取变压器“TRAN-2P2S”，在原边接 交流电源“ALTERNATOR”，原副边分别接交流电压表以测量 其有效值，变压器的原副边同时接地，并与直流部分共地。
图4-4 直流稳压电源的组成
4.2.2 电路设计与仿真
1. 变压电路 直流电源通常从市电取电，把220V、50Hz的单相交流电先
降压，变成所需的交流电，然后再整流。根据桥式整流电路和电 容滤波电路的输出与输入电压的比例关系，从输出电压的最大值 37V倒推，可以算出所使用的降压变压器的副边电压有效值应为 29V左右。
频率闪烁)； (4) 十字路口要有倒计时显示； (5) 主、支干道的通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任
意设定。
4.1.1 电路设计
1. 总体结构设计
图4-1 系统结构框图
4.1.1 电路设计
2. 设计步骤
(1) 用HC4510集成计数器设计一个状态控制器， 其控制流程如图4-2所示。
? 主干道绿灯亮、支干道红灯亮时，表示主干道允许 通行、支干道禁止通行。绿灯亮到规定的时间30s时， 控制器发出状态信号，转到下一状态。 ? 主干道黄灯亮、支干道红灯亮，表示主干道上未过 停车线的车辆禁止通行，已过停车线的车辆继续通行， 支干道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔5s时，控制 器发出状态信号，转入到下一状态。 ? 主干道红灯亮、支干道绿灯亮，表示主干道禁止通 行、支干道允许通行，绿灯亮到规定的时间间隔20s 时，控制器发出状态信号，转入到下一状态。 ? 主干道红灯亮、支干道黄灯亮，表示主干道禁止通 行、支干道上未过停车线的车辆禁止通行，已过停车 线的车辆继续通行。黄灯亮足规定时间间隔5s时，控 制器发出状态信号，转入到下一状态。
4.2 直流可调稳压电源
设计任务： (1)输出电压在1.25V～37V可调； (2)最大输出电流为1.5A； (3)电压调整精度达0.1%。
4.2.1 题目分析
直流稳压电源的作用是把50Hz的交流电变压、整流、滤波 和稳压，从而使电路变成恒定的直流电压，供给负载，如图4-4 所示。设计出的直流稳压电源应不以电网电压的波动和负载的 变换而改变。
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
支干道信号灯
r (红) y (黄) g (绿)
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
2. 设计步骤
4.1.1 电路设计
对于信号灯的状态，1表示灯亮，0表示灯灭，这样，就 将交通灯的工作状态以真值表的形式表达出来了，这是电路 设计的一个很重要的环节。下面根据真值表来列写逻辑表达 式。
本章主要内容
4.1 交通灯控制 4.2 直流可调稳压电源 4.3 数字钟 4.4 串/并行数据转换器
4.1 交通灯控制
设计任务： 在Proteus中设计一个十字路口交通灯信号控制器，要求：
(1) 主、支干道交替通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放 行20秒；
(2) 绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行； (3) 每次绿灯变红时，黄灯先亮5秒(此时另一干道红灯以1Hz的
74LS04
TTL 74LS series
RES
Resistors
CAP
LED-YELLOW(RED GREEN)
7SEG-COM-CAT-BLUE
Capacitors 、 Optoelectronics
Optoelectronics
所属子类 Counters Transceivers Decoders Timers Gates and Inverters Gates and Inverters Generic Generic LEDs 7-Segment Displays
4. Proteus电路图
4.1.2 电路调试
根据电路原理图，按照要求，在Proteus中对交通灯控 制器进行逐步仿真和调试。
(1) 调试秒脉冲产生器，脉冲周期为1±0.1秒； (2) 将秒脉冲引入状态控制器，调试主、支干道信号灯的 转换顺序； (3) 将秒脉冲引入定时系统，调试置数、减法计数及译码 显示。 (4) 在Proteus中按运行仿真按钮，观察仿真结果。
4.1.1 电路设计
2. 设计步骤
(2) 用74LS00与非门设计一个状态译码器，并用74LS245模拟开 关设计一 个闪烁控制器，控制主、支干道上的红、黄、绿灯亮暗和闪烁。具体设 计见表4-1所示的真值表。
表4-1 真值表
状态控制器输出
主干道信号灯
Q2
Q1
R (红) Y (黄) G (绿)
0
0
0
《Proteus 实例教程》 ——
第4章 电子技术课程设计
电子技术课程设计的主要目的是利用模拟电子技 术和数字电子技术理论知识，设计、仿真、制作完成 一定功能的应用电路，以加深对所学知识的理解，并 对所学知识进行扩充和完善，以提高实践动手能力。 本章利用 Proteus 强大的电子线路设计与仿真功能，讲 授几个典型电子技术综合课题设计与仿真过程。