2025年简易交通灯控制电路的设计.pdfVIP

以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

一、设计题目

题目一：在某交叉路口的南北方向设置有红灯（）、黄灯（B1）、绿

灯C1），东西方向也设置有红灯（A2）、黄灯（B2）、绿灯（C2）。红灯

亮是停车信号，绿灯亮是通车信号，黄灯亮是右转弯信号。根据交通规则，

上述信号灯应按下图流程循环。试用三个JK触发器构成一个同步二进制计

数器，并将其输出信号Q3、Q2、Q1译码后启动红、黄、绿信号灯，使其

按图5.2.1流程循环。（译码电路全部用与非门实现）。

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

题目二：在某交叉路口的南北方向设置有红灯（）、黄灯（B1）、绿

灯（C1），东西方向也设置有红灯（A2）、黄灯（B2）、绿灯（C2）。红

灯亮是停车信号，持续时间3秒，绿灯亮是通车信号，持续时间2秒，黄灯亮

是停车与通行的过度信号，持续时间1秒。根据交通规则，上述信号灯应按

图4-3-23流程循环。

志不强者智不达，言不信者行不果。——墨翟

题目三：在设计题目二的基础上，实现两路口灯电亮时间倒计时显示，

每个方向各用一个数码管显示，如南北向的数码管在红灯亮时显示、3、2、

1，接着在绿灯亮时显示3、2、1，最后在黄灯亮时显示1，同时，东西方向

的数码管在绿灯亮时显示3、2、1，接着在红灯亮时显示4、3、2、1，最后

在黄灯亮时显示1。

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

设计思路：根据模块化设计自上而下的设计方法，先确定交通灯的整体架构：

A1

A2

脉冲秒脉冲进制Q3译码B1

Q2

信号源计数器Q1电路B2

C1

C2

BCD译码

电路

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

对各个功能模块细化，确定具体电路：

、脉冲源由实验箱提供，不需自行设计

2、6进制计数器采用同步加法计数器的设计方案，理解理论课程中用JK触发

器实现同步计数器的设计方法，完成计数器电路的理论推导

3、根据不同题目的输出变量A1、A2、B1、B2、C1、C2与计数器输出变量

Q3、Q2、Q1的关系，列出真值表，推导出逻辑函数表达式并化简，根据化

简结果画出实验电路原理图。

4、题目三中的数码显示电路设计方法同上，电路形式不限。

吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

二、原理推导

、列真值表

2、列计数器状态转换图

3、根据计数器状态转换图列出计数器次态卡诺图

4、求得计数器状态方程

5、将状态方程与JK触发器的特征方程联立方程组，求出驱动方程

6、根据驱动方程，画出计数器原理图

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

、列出控制电路逻辑表达式并化简

8、根据逻辑表达式化简结果画出控制电路原理图

9、用QuartusII对设计电路进行波形仿真，验证电路逻辑功能符

合设计要求

穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》

简易交通灯控制电路的设计

、硬件测试：

（1）用QuartusII+CPLD实验板构建实验电路，使