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湖南文理学院课程设计报告 课程名称： 数电课程设计 系 部： 电气工程系 专业班级： Ｄ 学生姓名： 李 辉 指导教师： 王 丽 娟 完成时间： 年月日 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师 日期 目录 一、 课程设计目的及要求 ????????????????????? 二、 设计原理与参考电路 ????????????????????? 三、 调试过程中出现的问题及解决方法 ????????????????????? 四、 心得体会及建议 ????????????????????? 五、 参考文献 ????????????????????? 2 / 13 交通信号灯控制器 一、 课程设计目的及要求 . 设计目的 数字电子电路是中央电大理工科开放专科电子信息技术专业必修的技术基 础课。该课程不仅具有自身的理论体系且是一门实践性很强的课程。 本课程的任务是解决电子技术入门的问题， 使学生掌握数字电子电路的基本工作原理、 分析方法和基本技能，为深入学习后续课程和从事有关电子技术方面的实际工作打下基础。 数电的鲜明特点是强调实践性教学， 注重工程素质培养和专业基本训练。 因此加强实践环节和实验课改革， 是数电课程建设的重要任务之一。 实践是学习电子线路知识和培养电子线路能力的最有效的途径， 实验是对理论学习的强化和补充。国外许多学校电子线路的教学重点在实验室而不在教室， 国内许多学校加强实验采取实验单独设课，这些做法都是有益的。 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状， 结合实验阐述了交通灯控制系统的工作原理，设计出一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 . 设计要求 ⑴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，甲车道（主干道）放行秒，乙车道（支干道）通行时间为秒； ⑵在每次由绿灯变成红灯的转换过程中间， 要亮秒的黄灯作为过度， 以使行使中的车辆有时间停到禁止线以外； ⑶由于主干道车辆较多而支干道车辆较少， 所以主干道处于常允许的状态， 而支干道有车辆来时才允许通行。 当主干道允许通行亮绿灯时， 支干道亮红灯。 而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯。 二、 设计原理与参考电路 ．分析系统的逻辑功能，画出其框图 3 / 13 交通灯控制系统的原理框图如图所示。 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。图中： 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为秒，即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到，，否则，。 ：表示黄灯亮的时间间隔为秒。定时时间到，，否则，。 ：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。 甲 车 定时器 道 信号灯 秒 脉 冲 发 生 译码器 器 控制器 乙 车 图 道 信 号灯 （）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。绿灯亮满规定的时间隔时，控制器发出状态信号，转到下一工作状态。 （）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时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。 （）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 允许通行绿灯亮满规定的时间间隔时， 控制器发出状态转换信号， 转到下一工作状态。 （）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。表示甲车道禁止通行，乙车道上未过停 车线的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。 黄灯亮满规定的时间间隔时，控制器发出状态转换信号，系统又转换到第（）种工作状态。 4 / 13 交通灯以上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、、、，并分别用、、、表示，则控制器的工作状态及功能如表所示，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： 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时， 控制器发出状态信号， 转到下一工作状态。 （）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时，控制器发出状态转换信号，转到下一工作状态。 （）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时， 控制器发出状态转换信号， 转到下一工作状态。 （）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