IC소자를 이용한 디지털회로 설계 텀프로젝트-사거리 신호등

소개

전자과 디지털 논리회로 실험 텀프로젝트 예비 + 결과보고서 입니다.
회로 구성은 마이컴 없이 간단한 IC소자를 이용하였습니다. NE555를 이용한 발진회로와 JK 플립플롭을 이용한 시간분배를 이용하여 작은기판에 사거리를 선으로 그려 만든후 좌회전신호가 없는 빨,노,초 세개의 LED불을 가진 아주 간단한 회로체계를 구성하였습니다(빨->노->초->노->빨). 회로구성은 아주 간단하지만 간단한만큼 설명을 더 완벽하게 할수 있었습니다. 그리고 어느책에도 없었기 때문에 신선함이 어필되어 좋은점수를 받은 작품입니다.
복잡하고 크기가 큰 작품을 원하시는 분께는 어울리지 않을 것입니다.

한꺼번에 올릴수 없어 ppt 발표자료는 따로 올립니다.

목차

예비보고서
작품구상
구성작품의 동작
블록도
사용IC Data sheet

결과보고서
작품구성시문제점
작품의실제구성
사용된부품,공구
Pspice를 이용한 회로도 설계
빵판에의 회로 예비 구성
기판에의 실제 구성
동작사진
결과및 토의

본문내용

1. 작품 구상
LED를 사용하여 작품을 만들어 보고자 하다가 사거리의 신호등을 보고 직접 구현해 보고싶어 제작에 임하게 되었다.
2. 구상작품의 동작
신호등의 점등은 빨, 빨·노, 초, 노·초, 빨 의 순서로 순환하도록 하였고 그에 따라 보행자 신호등도 빨, 초 의 순환을 하도록 하였다. 점등 시에 1, 비점등시에0 으로 표현하였더니 도로3색등은 100, 110, 001, 011, 100이였다. 이런 3색등을 어떤 IC로 어떻게 구현할지 고민을 좀 하였다. 처음엔 카운터의 출력으로 해 보고자 하였으나 000, 001, 010 등의 순차적인 모습을 보이지 않아 힘들 것으로 생각되었다. 그러다가 신호색의 순서를 바꿔도 보았고 어떤 색의 LED만 반전출력을 주기도 해 보았으나 위에의 순차적인 모습은 구현하기 힘들었다. 그래서 다른 방법을 찾게 되었다. 이번엔 노란색등이 0, 1, 0, 1 로 순차적으로 점등되는 점과 빨·초 가 서로 반전인 점을 주시하여 노란색등에 펄스입력을 가하고 JK FF으로 2분주된 펄스신호와 그 역을 빨, 초에 각각 입력하도록 하였다. 이에 따라 아주 간단하게 구현할 수 있게 되었다. NE555의 출력은 1Hz 이하로 잡도록 하였다. NE555의 출력 공식은 첫 번째 텀 프로젝트에서 쓴 바와 같다.
3. 블록도




1. 작품 구성 시 문제점
LED의 부족으로 사거리 신호체계중 반만 실제 설계 하였다. 그 외의 반은 맞은편의 신호와 똑같기 때문에 굳이 설계하지 않았다. 그리고 이상하게 빨간색 LED의 대부분이 다른LED와 같이 점등될시 다른LED의 밝기를 거의 켜지지 않은 정도로 어둡게 만들어서 빨간색 LED대신에 녹색과 노란색 LED를 사용하였다. 교체 후 동일한 밝기로 점등되는 LED를 확인할 수 있었다. 그러한 몇몇 빨간색 LED의 소자 내부 저항수치가 다른 LED에 비해 작아서 그랬던 것이 아닌가 생각된다.
2. 작품의 실제 구성
회로도를 작성하고 문제점 등을 생각한 후 브레드보드에 작품을 구성하였다. 발진주파수는 대략 0.5Hz정도로 생각하였고 NE555를 이용한 발진주파수 공식(F=1.44/{(R1+R2*2)*C1})을 이용하였다. 저항값을 R1, R2
모두 10K로 하고 C1을 100uF로 했을 시 0.48Hz의 발진주파수가 나왔다. 그 후 브레드보드에서 전원을 인가했을 때 너무 빠른 점등변화 때문에 C1을 220uF로, R2를 20K가변저항으로 바꾸어 발진주파수를 더 낮추게 되었다. 하지만 이때 노란색등의 점등시간이 빨, 녹색등의 점등시간에 비해 길고 빨, 녹색등의 점등시간은

참고자료

· 없음