红绿交通灯数电课程设计报告论文.pdfVIP

摘要：

目录

1设计任务目的与要求.

2模块及其原理介绍.

3设计方案

4结论与问题讨论

5元件清单及电路总图.

6芯片资料手册

一任务目标

一课程性质

数字电子技术课程设计是学生的专业基础课。课程设计是以实验为基础在

教师指导下独立查阅资料、设计和调试特定功能的电子电路。课程设计对于提高

学生的电子工程素质和科学实践能力非常重要，是由学生自行设计和自行调试的

综合性训练。

二课程目的

训练学生综合地运用所学的模拟电子技术数字电子技术的基本知识，

独立、完整地设计一定功能的电子电路，并培养设计软件应用和仿真等综合能力。

三基本要求：

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，每次通行时间在30至90秒范围内设定，时间应可分别设

定并易于设置修改。

2）在绿灯转为红灯时，要求黄灯先亮5秒钟（包含在30至90秒范围内），才能

变换运行车道；黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。

3）甲、乙车道除了有红、黄、绿灯指示外，每一种灯亮的时间都用显示器进行

显示（采用倒计时的方法）。

扩展要求：4）同步设置人行横道红、绿灯指示。

二.模块及原理介绍

交通灯控制系统的原理框图如图所示。它主要由控制器、定时器和时钟发生

器等部分组成。时钟发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源，控制

器是系统的主要部分，由它控制定时器，数码管和二极管的工作。

根据分析系统的状态变化列出状态转换表：

（1）甲干道绿灯亮，乙干道红灯亮。表示甲干道上的车辆允许通行，乙干道禁止通行。

（2）甲干道黄灯亮（五秒），乙干道红灯亮。表示甲干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，乙干道禁止通行。

（3）甲干道红灯亮，乙干道绿灯亮。表示甲干道禁止通行，乙干道上的车辆允许通行。

（4）甲干道红灯亮，乙干道黄灯亮（五秒）。表示甲干道禁止通行，乙干道上未过停车线

的车辆停止通行，已过停车线的车辆继续通行。

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下表所示：

控制状态信号灯状态

S0（00）甲绿，乙红

S1（01）甲黄，乙红（五秒）

S3（11）甲红，乙绿

S2（10）甲红，乙黄（五秒）

三.单元电路的设计

1.时钟电路将555定时器连接成多谢振荡器电路，如图，控制振荡周期为1Hz。

2.主控电路在设计要求中要实现四种状态的自动转换，首先要把这四种状态以

数字的形态表示出来。可以两位二进制数表示所需状态（00—Gr,01—Yr,11—Rg,

10—Ry）,循环状态：（00—01—11—10—00）数字电路课程中介绍的计数器就

是通过有限几个不同状态之间的循环实现不同模值计数，由此设计一模值为4

的计数器，其输出（代表不同状态）既可以循环转换，而且能够控制其他部分电

路。在课程设计中利用74LS112（双下降沿J-K触发器）设计模4计数器作为主

控部分电路。

3.红绿灯（发光二极管）显示电路红绿灯显示是表示电路所处状态，受到主控电

路控制，即主控电路的输出（A和B）决定了主干道和支干道的红绿灯的亮灭

情况。

如亮用1表示，灭用0表示，则有，

高位低位主红(R)主黄(Y)主绿(G)支红(r)支黄(y)支绿(g)

00001100

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