数字电路课程设计--简易交通灯控制逻辑电路设计

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1、 数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计 题目题目：简易简易交通灯控制逻辑电路设计交通灯控制逻辑电路设计 学校： 学院：电子与信息工程学院 专业：通信工程 班级：13 通信（本 1）班 学号： 姓名： 2015.07.05 页 1 目目 录录 一、设计任务与要求一、设计任务与要求2 二、方案设计与论证二、方案设计与论证.2 方案一 3 方案二 4 三、单元电路设计三、单元电路设计.5 1倒计时计数器.5 2黄灯控制电.6 3信号灯转换电路7 4交通灯显示电路 8 5紧急开关. . .9 四、总原理图及元器件清单四、总原理图及元器件清单10 1总原理图 . 10 2元器件清单. . . . 1

2、0 五、仿真调试与分析五、仿真调试与分析：.11 六、结论与心得六、结论与心得.15 七、参考文献七、参考文献.15 页 2 一、设计任务与要求一、设计任务与要求 1东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，时间 15s。 2东西 方向与南北方向黄灯亮，时间 5s。 3南北方向绿灯亮，东 西方向红灯亮，时间 l0s。 4如果发生紧急事件，可以手动 控制四个方向红灯全亮。 二、方案设计与论证二、方案设计与论证 根据设计任务与要求，我们可以知道这个交通灯的设计是分 主次干道的， 两个方面的时间是不同的， 东西方向通行 15s， 南北方向 10s，这就要求我们要有两个计数器，根据我自己 的经验，东西方向通行

3、15s 完，倒计时数字显示器会显示到 0，然后切换到南北方向通行 10s 完之后， 倒计时数字显示 器也会显示到 0 之后然后切换到东西方向，这样如此循环， 这样的话我们就要设计一个 16 进制和一个 11 进制的计数器， 根据我们所学和知识，可以用两片 74192 芯片来构成对应进 制的计数器，由于是 15 和 10 之间循环切换，我们可以用利 用JK触发器的翻转功能来实现两种进制计数器之间的切换； 当然还有每个方向倒计时只有5s时， 黄灯闪， 一直到0为止， 由于黄灯是当两个计数器倒计时到 5 时开始闪，我们就可以 在这时发出一个脉冲然后一直保持到 0，或者是接收 05 这 段时间的脉冲都

4、可以控黄灯只在到了这段时间才亮；还有就 是一个紧急开关，我们可以控制在出现紧急情况时使用清零 页 3 端使之清零，并且红灯直接接到电源，使之一直处于亮的状 态。 方案一： 交通灯控制原理图： 1) 正常运行时 首先倒计时预置数，通过秒脉冲源给倒计数器发送秒脉冲， 倒计时器开始倒计时，驱动时间显示器显示，并且交通灯也 正常运行， 当倒计时器计到 5s 时，我们当然同时可以在时间 显示器上看到，这时倒计时器驱动黄灯控制器，使正在亮绿 灯方向的黄灯闪烁，当倒计时器计到 0 时，驱动计数进制转 换器，使倒计时器预置为另一个进制，并同时控制和改变交 通灯的显示，其实就是计数进制转换器既可以完成进制转换，

5、 也同时充当了交通灯的转换功能。如此往复循环。 2) 紧急情况时 当按下紧急开关时，倒计时器一直处于清零状态，车辆通行 页 4 的交通灯四个方向的红灯同时亮起。并且在出现紧急情况后 恢复正常时通过紧急开关可以切换哪个方向先通行。 方案二： 交通灯控制原理图： 1) 正常运行时 由 555 定时器计时，驱动交通灯选择器控制交通灯的显示， 当一个方向的计数完成之后会产生一个脉冲，给通道选择 器， 然后通道选择器驱动计数进制转换器转换到另一个进制， 由计数进制转换器预置 555 定时器的定时时间，然后再驱动 交通灯选择器控制交通灯的显示，如此往复，其中 555 定时 器是由电阻和电容来控制定时时间，

6、其中的计数进制转换器 就可用一个数据分配器 74138 来选择所需电阻的大小来控制， 通道择器就可用两个 JK 触发器构成一个四进制的计数器， 其中两个输出端就可以来作为计数进制转换器 74138 的输入， 并且这两个输出端还可作为交通灯选择器 74138 的输入。 页 5 2) 紧急情况时 当按下紧急开关时，使交通灯选择器的使能端为 0，各个方 向的红灯直接接到电源，这样可以使车辆通行的交通灯四个 方向的红灯同时亮起。 选择： 通过这两个方案的对比，由第二个方案用的是 555 定时器来 计时，所以无法显示倒计时的时间， 并且在出现紧急情况后 恢复正常时也不能通过紧急开关切换哪个方向先通行。我觉 得第一个方案更符合我们的实际要求，所以我选择了第一个 方案。 三、单元电路设计三、单元电路设计 1倒计时计数器 这里是采用两片 74192 两片芯片构成 16 和 11 进制计数器， 控制个位数字的 74192 的减计数控制端接 1HZ 的脉冲输入， 其中输入端 A、C 是接在一起并接在进制控制器的输出端。 其中两个 74192