数电交通灯课程设计-- 交通灯控制电路

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1、 数字电路课程设计报告书数字电路课程设计报告书 课题名称课题名称 交通灯控制电路交通灯控制电路 姓姓 名名 学学 号号 系系 部部 电气工程系电气工程系 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 指导教师指导教师 2020 1414 年年 12 12 月月 2929 日日 2 一、设计任务及要求：一、设计任务及要求： 设计任务：设计任务： 设计一个十字路口的交通灯控制电路 要要 求：求： 1、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 时间都设为 25 秒； 2、要求黄灯先亮 5 秒，才能变换运行车道； 指导教师签名： 20 年 月 日 二、指导教师评语：二、指导教师评语

2、： 指导教师签名： 20 年 月 日 三、成绩三、成绩 20 年 月 日 3 目录目录 1 设计目的4 2 设计思路4 3 设计过程4 3.1 方案论证4 3.2 电路设计6 3.2.1秒脉冲发生器6 3.2.2定时器7 3.2.3控制器9 3.2.4译码电路10 3.2.5显示部分11 3.2.6总原理图12 4 系统调试与结果12 5 主要元件12 6 结论13 7 设计心得体会13 8 附录13 8.1 总原理图13 8.2 PCB 图14 9 参考文献14 4 交通灯控制电路交通灯控制电路 摘要：交通信号灯常用于交叉路口， 用来控制车辆的流量， 提高交叉路口车辆的通行能力， 减少交通事

3、故。本交通灯设计主要由秒脉冲发生器、定时器、控制器、译码显示电路组成。 秒脉冲发生器由 NE555 产生脉冲，定时器由 74LS160 实现，控制器由 74LS153 和 74LS74 组 成，译码电路采用 74LS48 和七段数码管来显示。控制器通过 ST 信号对定时器进行控制，从 而显示红黄绿灯的转换。 关键字：交通灯 控制器 秒脉冲发生器 定时器 译码器 1 、设计目的 （1）熟悉集成电路的引脚安排。 （2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 （3）了解面包板结构及其接线方法。 （4）了解数字交通灯控制电路的组成及工作原理。 （5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。 （6）熟悉数字交通

4、灯控制电路的设计与制作。 2、设计思路 （1）设计秒脉冲发生器 （2）设计交通灯定时电路 （3）设计交通灯控制电路 （4）设计交通灯译码电路 （5）设计交通灯显示时间电路 3 设计过程 3.1 方案论证 方案一 用数电电子技术来实现交通灯控制 交通灯控制系统的原理框图如图 1-1 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 25 秒，即车辆正常

5、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。 5 图 1-1 系统的原理框图 交通灯控制器的 ASM 如图 1-3 所示 （1）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）乙车道黄灯亮，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