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交通灯逻辑控制电路设计 学院：福州大学阳光学院 系别：电子信息工程 年级、班级： 姓名： 学号： 报告名称 交通灯控制逻辑电路设计 内容摘要（300字） 为了确保十字路口的车辆顺利、畅通地通过，往往都采用自动控制信号灯来进行指挥。其中红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示允许通行。交通灯控制电路的系统框图如图1所示： 设计内容及要求 1、满足图2顺序工作流程。图中设南北方向的红、黄、绿灯分别为NSR、NSY、NSG，东西方向的红、黄、绿灯分别为EWR、EWY、EWG。它们的工作方式有些必须是并行进行的，即南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮；南北方向黄灯亮，东西方向红灯亮；南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮；南北方向红灯亮，东西方向黄红灯亮。 2、应满足两个方向的工作时序：即东西方向亮红灯时间应等于南北方向亮黄、绿灯时间之和，南北方向亮红灯时间应等于东西方向亮黄、绿灯时间之和。时序工作流程图3所示。图3中，假设每个单位时间为3秒，则南北、东西方向绿、黄、红灯亮时间分别15秒、3秒、18秒，一次循环为36秒。其中红灯亮的时间为绿灯、黄灯亮的时间之和。 3、十字路口要有数字显示，作为时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体为：当某方向绿灯亮时，置显示器为某值，然后以每秒减1计数方式方式工作，直至减到数为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入下一步某方向地工作循环。例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为18，并使数显计数器开始减“1”计数，当减到绿灯灭而黄灯亮时，数显的值应为3，当减到“0”，时，此时黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东西方向的数显为18。 4、扩展功能： （1）灯的转换可以手动调整，夜间为黄灯闪耀。 （2）用LED发光二极管模拟汽车行驶电路。当某一方向绿灯亮时，这一方向的发光二极管接通，并一个一个向前移动，表示汽车在行驶；当遇到黄灯时，移位发光二极管就停止，而过了十字路口的移位发光二极管继续向前移动；红灯亮时，则另一方向转为绿灯亮，那么，这一方向的LED发光二极管就开始移位（表示这一方向的车辆行驶）。 4、方案比较，画出系统框图，确定使用的方案 1、方案比较： 方案一（详见附录二）和方案二（详见附录三）在显示控制部分的差异在于方案一使用的是74ls248是与共阴显示器配套的BCD七段译码器，而方案二的是使用74ls48虽说也是BCD七段译码器但他室内有升压电阻输出的BCD七段译码器。在交通灯控制部分方案一是由74ls164通过Q4与Q5端通过门电路控制红、黄、绿灯的。而方案二在控制黄灯时是采用取巧的方法在红灯和绿灯不亮的时候通过门电路是黄灯亮，也就是说黄灯的控制权在红灯和绿灯的手里。在其余部分如秒脉冲和分频器两者没有差别。 画出系统框图（详见附录二、附录三） 确定使用的方案 两者说差别也没有多大的差别但相对来说方案二较方案一而言会简单点再加上现有的器件条件（没有74ls284），我采用的是方案二， 5、单元电路设计、参数计算和器件的选择（含器件功能表）并说明单元电路工作原理。 1、秒脉冲和分频器 因十字路口每个方向绿、黄、红灯所亮时间比例分别为：5：1：6，所以若选4S（也可以为3S）为一单位时间，则计数器每记4s输出一个脉冲。 交通灯控制器 由附录一图1可知，计数器每次工作循环周期为12，所以可以选用12进制计数器。计数器可以用单触发器组成，也可以用中规模集成计数器。而我使用的是74ls164八位移位寄存器组成扭环形12进制计数器。扭环形计数器的状态表如附录一表1所示。所以可得灯的逻辑表达式：东西方向 绿：EWG=Q4*Q5；黄：EWY=Q4*Q5；红：EWR=Q5 南北方向 绿：NSG=Q4*Q5； 黄：NSY=Q4*Q5；红：NSR=Q5 由于黄灯要求闪烁几次，所以用时标1s和EWY和NSY黄灯信号相“与”即可。 显示控制部分 显示控制部分，实际是一个定时控制电路。当绿灯亮时，是减法计数器开始工作（用对方的红灯信号控制），每来一秒脉冲，使计数器减1，直到计数器为“0”而停止。一码显示可用74ls48七段译码器，显示器用led显示器，计数器采用可与之加减法计数器如74ls168 手动/自动控制，夜间控制 这可用以一选择开关进行。置开光在手动位置，输入单次脉冲，可使交通灯处在某一位置上，开关在自动位置时，则交通信号灯按自动