交通灯控制电路+数电课程设计+数字电路课程设计_精品.doc

——交通灯控制电路 系 别：电气与信息工程 专 业： 班 级：2005级2班 姓 名： 学 号：0520010138 指导老师： 目 录 第一章：序言……………………………………… （2） 第二章：设计任务书……………………………… （2） 第三章：电路组成和工作原理…………………… （4） 第四章：设计步骤及方法………………………… （7） 第五章：总结……………………………………… （10） 第七章：参考文献………………………………… （10） 第一章 序 言 随着社会的飞速发展，城市交通问题日益凸显严重，尤其在城市街道的十字叉路口，频繁发生交通问题，为了保证交通秩序和行人安全，一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。其中红灯亮，表示道路禁止通行；黄灯亮表示该道路上未过停车线的车辆禁止通行，已经过停车线的的车辆继续通行；绿灯亮表示道路允许通行。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过的状态转换，指挥车辆行人通行，保证车辆行人的安全，实现十字路口交通管理自动化。 第二章 设计任务书 一、设计题目：交通灯控制电路 二、技术要求： 1．设计一个十字路口的交通灯控制电路，要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，每次通行时间都设为25秒； 2．要求黄灯先亮5秒，才能变换运行车道； 3.时钟指示灯每秒亮一次； 4.计出交通灯控制电路逻辑图。 三、给定条件及器件 元件名 型号 数量 ? ? ? 集成电路 74LS74 1个 74LS00 2个 74LS163 2个 74LS153 2个 74LS04 3个 74LS138 1个 NE555 1个 ? ? 电阻 51kΩ 1个 47kΩ 1个 5.6kΩ 1个 200Ω 7个 5.1kΩ 1个 电容 10 uF 2个 0．1uF 2个 ? 发光二极管 红色 3个 黄色 2个 绿色 2个 三极管 3DG 1个 导线 —— 若干 1．分析系统的逻辑功能，画出其框图 图1. 交通灯控制系统的原理框图 ?? 交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，译码器输出两组信号灯的控制信号，经驱动电路后驱动信号灯工作，控制器是系统的主要部分，由它控制定时器和译码器的工作。图中： TL: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为25秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，TL=1，否则，TL=0。?????TY：表示黄灯亮的时间间隔为5秒。定时时间到，TY=1，否则，TY=0。?????ST：表示定时器到了规定的时间后，由控制器发出状态转换信号。由它控制定时器开始下个工作状态的定时。 （1）图甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上的车辆允许通行，乙车道禁止通行。绿灯亮足规定的时间隔TL时，控制器发出状态信号ST，转到下一工作状态。???（2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。表示甲车道上未过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行，乙车道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。???（3）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上的车辆允许通行绿灯亮足规定的时间间隔TL时，控制器发出状态转换信号ST，转到下一工作状态。???（4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上位过县停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。黄灯亮足规定的时间间隔TY时，控制器发出状态转换信号ST，系统又转换到第（1）种工作状态。 ????交通灯以上4种工作状态的转换是由控制器器进行控制的。设控制器的四种状态编码为00、01、11、10，并分别用S0、S1、S3、S2表示，则控制器的工作状态及功能如表12、1所示，控制器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的控制信号。为简便起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规定： ????表1 控制器工作状态及功能 信号灯状态 车道运行状态 S0（00） 甲绿 乙