简易交通信号灯(可交)详解.docx

华北科技学院课程设计  PAGE \* MERGEFORMAT 1  PAGE \* MERGEFORMAT 1 电子技术（数字）课程设计报告 简易交通信号灯控制逻辑设计 1、设计目的 综合运用数字电子技术相关知识设计具有指定用途的数字电路，学会由分立器件与集成电路组成电子电路的方法。 2、设计任务 设计一种交通信号灯控制电路，主要技术指标与要求： （1）定时控制：主干道红灯15秒，支干道绿灯10秒； （2）每次由绿灯变红灯时，应有5秒黄灯作为过渡； （3）分别用红黄绿色发光二极管表示信号灯； （4）如果发生紧急事件，可以手动控制四个方向红灯全亮； （5）设计计时显示电路。 3、设计要求 （1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图； （2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）； （3）对设计的电路进行仿真，验证各性能指标； （4）按照规范要求，按时提交课程设计报告，并完成答辩。 4、参考资料 （l）李立. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社，2005 （2）高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2004 （3）谢云等. 现代电子技术实践课程指导. 北京：机械工业出版社，2003 简易交通信号灯控制逻辑设计  PAGE \* MERGEFORMAT 2 目录 设计方案的选择与论证……………………………………………………(3) 系统概述…………………………………………………………………(3) 交通灯逻辑分析及整体设计方案模块划分……………………………(3) 方案论证及可行性分析…………………………………………………(5) 电路设计计算与分析………………………………………………………(6) 秒脉冲信号发生器………………………………………………………(6) 控制电路…………………………………………………………………(8) 定时器……………………………………………………………………(11) 显示电路…………………………………………………………………(12) 三.电路仿真及心得总结………………………………………………………(15) 四.附录…………………………………………………………………………(17) 五.参考文献……………………………………………………………………(18)  PAGE \* MERGEFORMAT 1  PAGE \* MERGEFORMAT 3 一.设计方案的选择与论证 (1).系统概述 本设计要求设计一个主干道红灯15秒、支干道绿灯10秒的交通灯控制系统，每次由绿灯变为红灯时应有5秒黄灯亮作为过渡，分别用红、黄、绿三色发光二极管表示信号灯，并用数码管显示倒计时。因此，本设计需要一个秒脉冲信号发生器、定时器、译码显示器和控制器。脉冲产生电路用以驱动倒计时电路，置数电路将交通灯亮时间预置到计数电路和寄存器中，控制器对信号灯的各种状态进行循环控制，定时器以基准时间秒为单位做倒计时，数码显示模块显示倒计时的时间，控制器对电路种的各个模块进行级联控制。 系统由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码显示器五大部分组成。其中定时器能向控制器发出三种定时信号，使相应的发光二极管发光。译码显示器在控制器的控制下，改变交通灯信号，分别产生三种倒计时时间显示，控制器根据定时器的信号，进行状态间的转换，使显示器的显示发生相应转变。 (2).交通灯逻辑分析及整体设计方案模块划分 图1表示位于主干道和支干道的十字路口交通灯系统，每条道路设一组信号灯，每组信号灯由红、黄、绿3个灯组成，绿灯表示允许通行，红灯表示禁止通行，黄灯表示该车道上已过停车线的车辆继续通行，未过停车线的车辆禁止通行。 图1 交通灯系统整体设计框图 PAGE \* MERGEFORMAT 12  PAGE \* MERGEFORMAT 8 该图为交通灯的一个整体设计框图。系统主要由秒脉冲信号发生器、定时器、控制器、译码器、信号灯显示器组成。其中控制器是核心部分，由它控制定时器和译码器的工作，秒脉冲信号发生器产生定时器和控制器所需的标准时钟信号，译码器输出两路信号灯的控制信号。 图中TL、TS、TY为定时器的输出信号，ST为控制器的输出信号。MG、MY、MR分别表示主干道绿、黄、红三色灯，NG、NY、NR分别表示支干道绿、黄、红三色灯。 　　当某车道绿灯亮时，允许车辆通行，同时定时器开始计时，当达到指定时间时，TL输出为１，否则TL输出为０； 　　当某车道黄灯亮后，定时器开始计时，当计时到５秒时，TY输出为１，否则TY＝０； 　　当某车道红灯亮时，定时器开始计时，当计时到指定时间时，TS输出为１，否则TS＝０。 因此，用定时器分别产生