1、 课 程 设 计 0600000 年 月 日 课 程 EDA技术课程设计 题 目 交通等控制器 院 系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 课程设计任务书 课程 EDA 技术课程设计 题目 交通灯控制器 专业 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个交通信号灯控制器， 由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口， 在每个入口处设置红、 绿、 黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。 基本要求： 1、红、绿、黄发光二极管作信号灯，用传感器或逻辑开关作检测车辆是否到来的信号，实验电路用 逻辑开关代替。 2、主干道处于常允许
2、通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯； 支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 3、主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行45秒，支干道每次放行25秒，设立45 秒、25秒计时、显示电路，选择1HZ时钟脉冲作为系统时钟。 4、在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡，使行驶中的车辆有时间停到禁行 线外，设立5秒计时、显示电路。 主要参考资料： 1 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005. 2 康华光主编.电子技术基础 模拟部分. 北京：高教出版社,2006. 3 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,20
3、03. 完成期限 2010.3.12 指导教师 专业负责人 2010 年 3 月 8 日 一、总体设计思想一、总体设计思想 1.基本基本原理原理 计数模块、置数模块、主控制器模块和译码器模块。置数模块将交通灯的 点亮时间预置到置数电路中，计数模块以秒为单位倒计时，当计数值减为零时， 主控电路改变输出状态，电路进入下一个状态的倒计时。其中，核心部分是主 控 2.设计设计框图框图 图一.交通灯控制系统的原理框图 图二.交通灯控制器的流程图 脉 冲 发 生 器 控制器 译码器 甲车信号灯 乙车信号灯 定时器 1设计思路： 在某一十字路口交叉地带，可设计东西走向的道路为甲车道，南北走向的 道路为乙车道
4、。甲乙车道的交通灯需按交通法则来依次交替运行。则可设计一 个状态循环的逻辑电路。 2分析系统的逻辑功能： 交通灯控制系统的原理框图如图一所示。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 45 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
5、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，乙车道绿灯亮。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
6、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 作状态及功能如图二所示，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： 图二的控制器工作状态及功能 控制状态 信号灯状态 车道运行状态 S0（00） 甲绿，乙红 甲车道通行，乙车道禁止通行 S1（01） 甲黄，
