数电交通灯课程设计--交通灯逻辑控制电路设计

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1、 目 录 一 设计总体思路 . 2 二 各单元电路及说明. 4 状态控制电路 4 初值预置电路 7 数字显示电路 10 三 总电路图 11 四 安装与调试 . 12 五 设计体会 13 六 附录（器件清单）. 14 七 参考文献 15 2 交通灯逻辑控制电路设计 一一 设计总体思路设计总体思路 根据设计任务和要求，而确定交通灯控制器电路的系统工作框图如下 1-1。通过 主控制计数器（74LS161）控制电路的运作和红绿黄灯三种信号灯的转换，用两 条 Q1Q2输出取四种状态。 秒脉冲发生器产生整个系统的脉冲，通过两片减法计数器（74LS192）达到控制 东西方向和南北方向每种工作状态的持续时间的

2、十位和个位。减法计数器的借 位端为主控制电路翻转的脉冲信号来完成状态的改变，同时主控制电路的输出 状态又控制了减法计数器的下次计数的初值。采用译码器（74LS138）译码。减 法计数器的十位和个位分别接译码器和静态数码管来显示时间的倒计时。通过 电路与静态显示管来循环显示 45,5,35,5 这四个数。 交通信号灯控制电路分为: 状态控制电路 初值预置电路 3 数字显示电路 系统工作框图 1-1 译码.显示 交通信号灯状态控制电路 东西方向干道 交通信号灯 南北方向干道 交通信号灯 减法计数器 预置数控制 主控制电路 脉冲 4 二二 各单元电路及说明各单元电路及说明 状态控制电路状态控制电路

3、主控电路属于时序逻辑电路，状态控制器是系统的核心部分，由它决定交通灯 处于哪一个运行状态。从而使相应的交通灯点亮，并决定下一个状态的预置电 路该预置的信号灯的预置值。通过 74LS161 控制主支干道红绿黄灯亮灭的四种 状态 S0（南北方向绿灯亮东西方向红灯亮）S1（南北方向黄灯亮.东西方向红灯 亮，S2 为南北方向红灯亮.东西方向绿灯亮）S3（南北方向红灯亮.东西方向黄灯 亮） 。 令灯亮为“1” ，灯灭为“0” ，南北干道红绿黄等分别为 A、B、C，东西干道红 绿黄等分别为 E、F、G，东西，南北方向干道交通信号灯的工作是同时进行的。 前 45 秒南北方向红灯亮东西方向红灯亮， 之后 5

4、秒南北方向黄灯亮.东西方向红 灯亮，之后 35 秒南北方向红灯亮.东西方向绿灯亮，接着 5 秒南北方向红灯亮. 东西方向黄灯亮，一次循环为 90 秒。 S0= Q1Q2 S1=Q1Q2 5 S2=Q1Q2 S3=Q1Q2 A=Q1 B=(Q1Q2) C=(Q1Q2) E=Q1 F=(Q1Q2) G=(Q1Q2 ) 状态流程图 S0 状态 S2 状态 S1 状态 S3 状态 45 秒 5 秒 35 秒 5 秒 6 R7 220 R8 220 R9 220 R10 220 R11 220 R12 220 34 U1:B 7404 1110 U1:E 7404 12 U5:A 7404 34 U5:

5、B 7404 D0 3 Q0 14 D1 4 Q1 13 D2 5 Q2 12 D3 6 Q3 11 RCO 15 ENP 7 ENT 10 CLK 2 LOAD 9 MR 1 U8 74LS161 4 5 6 U2:B 74LS00 1110 U5:E 7404 34 U12:B 7404 1 2 3 U3:A 74LS00 10 9 8 U3:C 74LS00 13 12 11 U3:D 74LS00 1 2 3 U4:A 74LS00 D7 LED-RED D8 LED-GREEN D9 LED-YELLOW D10 LED-RED D11 LED-GREEN D12 LED-YELLO

6、W 12 13 11 U11:D 74LS32 1 2 3 U14:A 7408 4 5 6 U14:B 7408 1 2 3 U15:A 74LS32 9 10 8 U14:C7408 12 13 11 U14:D 7408 则信号灯译码电路真值表如下 7 东西方向.南北方向干道信号灯译码电路真值表 输入 输出 Q2 Q1 A B C E F G 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 初值预置电路初值预置电路 当交通灯控制系统开始工作时，该部分电路将实现各种状态的转换功能。由于 首先存在竞争与冒险的问题，本来预置数为 45,5,35,5，现在根据原理，预置数 要改为 46,6,36,6， ,将数码管显示南北方向绿灯和东西方向红灯的预值 （46 秒） ， 预值：0100，0110；当其减到 0 时，计数器产生借位，此时南北绿灯