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交通灯控制电路报告 　　安徽科技学院　　《数字电子技术课程设计》　　设　　计　　报　　告　　设计题目：交通灯控制设计班级：网络工程121姓名：丁俊杰学号：成绩：评阅人：吕跃凤　　安徽科技学院理学院　　目录　　一、设计要求设计指标设计要求制作要求编写设计报告二、原理框图三、单元电路设计四、设计步骤及方法五、总结六、参考文献　　交通灯控制的设计　　交通灯控制电路是通过采用数字电路设计的，提出使交通灯控制电路用数字信号自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换的新方法，指挥各种车辆和行人的安全通行，实现十字路口交通管理的自动化。　　设计要求　　设计指标　　1.为十字交叉路口设计两组信号灯控制，每组有红，绿，黄三色信号灯显示。各干信号灯顺序为：红?绿?黄?红?绿……，东西方向红灯亮的时间等于南北方向黄绿灯亮之和。　　2.设置一组数码管，以倒计时的方式显示可以通过的或者禁止通行的时间。　　3附加功能：当各条路上任意一条路上出现故障或有救护车，消防车等通过时，各方向都是红灯亮，倒计时停止，且显示数字在闪烁。当特殊情况结束后，控制其恢复正常。　　设计要求　　1、画出电路原理图；　　2、元器件及参数选择；　　3、电路仿真与调试；　　制作要求　　自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。　　便携设计报告　　写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会　　二、原理框图　　交通灯控制系统的原理框图如下图所示。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。　　交通灯控制系统的原理框图　　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。　　三、单元电路设计　　定时器　　定时器由与系统秒脉冲同步的计数器构成，要求计数器在状态信号ST作用下，首先清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零开始进行增1计数，向控制　　器提供模5的定时信号TY和模25的定时信号TL。　　计数器选用集成电路74LS163进行设计较简便。74LS163是4位二进制同步计数器，它具有同步清零、同步置数的功能。74LS163的外引线排列图和时序波形图如图12、3所示，其功能表如表12、2所示。图中，是低电平有效的同步清零输入端，是低电平有效才同步并行置数控制端，CTp、CTT是计图交通灯的ASM图数控制端，CO是进位输出端，D0～D3是并行数据输入端，Q0～Q3是数据输出端。由两片74LS163级联组成的定时器电路如图12、4所示。电路的工作原理请自行分析。　　图12、374LS163的外引线排列图和时序波形图　　控制器　　控制器是交通管理的核心，它应该能够按照交通管理规则控制信号灯工作状态的转换。从ASM图可以列出控制器的状态转换表，如表12、3所示。选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器产生4种状态，控制器状态转换的条件为TL和TY，当控制器处于Q1n+1Q0n+1=00状态时，如果TL=0，则控制器保持在00状态；如果，则控制器转换到Q1n+1Q0n+1=01状态。这两种情况与条件TY无关，所以用无关项X表示。其余情况依　　次类推，同时表中还列出了状态转换信号ST。　　交通信号灯控制电路的设计　　一、设计任务与要求　　1、任务　　用红、黄、绿三色发光二极管作为信号灯，设计一个甲乙两条交叉道路上的车辆交替运行，且通行时间都为25s的十字路口交通信号灯，并且由绿灯变为红灯时，黄灯先亮5s，黄灯亮时每秒钟闪亮一次。　　2、要求　　画出电路的组成框图，用中、小规模集成电路进行设计与实现用EAD软件对设计的部分逻辑电路进行仿真，并打印出仿真波形图。　　对设计的电路进行组装与调试，最后给出完整的电路图，并写出设计性实验报告。　　二、设计原理和系统框图　　设计原理　　1、分析系统的逻辑功能，画出其框图　　交通信号灯控制系统的原理框图如图2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。秒脉冲信号发生器是该系统中定时器和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1交通灯控制电路设计框图　　图中：