数电课程设计--交通灯设计

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1、 课 程 设 计 课程名称课程名称 数字电子技术数字电子技术 课题名称课题名称 交通灯控制器交通灯控制器 专专 业业 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 黄黄 望望 军军 2014 年年 11 月月 7 日日 课程设计任务书 课程名称课程名称： 数字数字电子技术电子技术 题题 目：目：交通灯控制器交通灯控制器 专业班级： 学生姓名： 学 号： 审 批： 任务书下达日期 2014 年 10 月 27 日 设计完成日期 2014 年 11 月 7 日 设计内容与设计要求 设计内容：设计内容： 交通灯控制器设计： 为了确保十字路口的车辆畅通的通行，往往采用 自动控制的交通信号来进行

2、指挥。其中红灯亮，表示 该条道路禁止通行，黄灯表示停车灯，绿灯表示允许 通行。 试着设计一个十字路口的交通信号控制器， 要求如下： （1） 要求甲车道和乙车道两交叉以上的车辆交替运行 每次通行时间都设为 30s。 （2）要求黄灯先亮 5s，才能变换车道。 黄灯亮时，要求每秒闪亮一次。 （3）时间用数字显示 设计要求：设计要求： 1 设计思路清晰，给出整体设计框图 2 设计各单元电路，给出具体设计思路、电 路图、器件清单； 3 总电路设计 4 安装 调试电路； 5 写出设计报告。 主要设计条件 1.提供面包板、直流稳压电源、示波器； 2.提供 TTL 集成电路芯片、NE555 定时器、 电阻及电

3、容等； 说明书格式 1、 课程设计报告封面； 2、 任务书； 3、 说明书目录； 4、 设计总体思路； 5、 单元电路设计； 6、 总电路设计； 7、 总结与设计调试总结； 8、 附录； 9、 参考文献； 进 度 安 排 第一周 星期一：课题内容介绍和查找资料； 星期二：总体电路设计和分电路设计； 星期三：领元件； 星期四：检查元件，安装电路； 星期五：安装、调试电路； 第二周 星期一：安装、调试电路； 星期二：安装、调试电路； 星期三：验收电路； 星期四：写设计报告、打印相关图纸： 星期五：答辩； 参 考 文 献 电子技术课程设计 历雅萍、易映萍编 电子技术课程设计指导 彭介华、主编 高等教

4、育出版社 电子线路设计、实验、测试 谢自美主编 华中理工出版社。 目录 设计总体设计总体 1 设计要求 . 1 设计思路 . 2 设计框图.4 单元电路设计单元电路设计 4 同步十进制计数器 . 4 译码器 . 4 十进制加减计数器 . 9 秒脉冲产生器 12 其他元件 . 13 总电路 . 14 实际接线图实际接线图 . 15 安装及调试步骤安装及调试步骤 15 故障分析及电路改进故障分析及电路改进 16 附录附录（元器件清单（元器件清单） 17 参考文献参考文献 17 总结与体会总结与体会 . 18 评分表评分表 20 2 一、一、设计总体设计总体 1.1 设计要求设计要求 1.设计并制作

5、交通灯控制电路； 2.电路功能为： 1）采用两位数码显示器显示南北方向时间；采用两位数码显示器显示东 西方向时间； 2）交通灯控制器工作流程如下： 1.2 设计思路设计思路 本系统采用主干道和支干道分开实现功能，但又相互配合的思路，用时 间的相关性将主干道与支干道的信号灯的亮灭相联系起来。 根据系统的要求：主干道绿灯 45 秒，支干道绿灯 25 秒；每次由绿灯变 倒计时计数以及显示 信号灯控制电路 定时顺序置数电路 黄灯 闪 烁 倒计时计数以及显示 信号灯控制电路 定时顺序置数电路 黄灯 闪 烁 秒脉冲产生 主干道信号 灯控制 支干道信号 灯控制 时 间 控 制 配 合 3 为红灯时，应有 5

6、 秒黄灯亮作为过渡；则其时间循环图如下所示： 图 2.2 主干道时间循环图 图 2.3 支干道时间循环图 对于其中一条干道，系统的工作流程图如下所示： 绿 灯 45 秒 黄 灯 5 秒 红 灯 30 秒 主干道循环时间 红 灯 50 秒 绿 灯 25 秒 黄 灯 5 秒 支干道循环时间 秒脉冲产生秒脉冲信号 倒计时工作及显示显示 信号灯控制三种灯亮灭 顺序置数对计数器置数 提供三种灯转换的信号 提供一秒的 CP 脉冲信号 提供倒计时到零的信号 提 供 三 种 预 置 数 闪黄灯 4 系统工作原理如下：初始状态，对于主干道，计数器预置数 30 秒，在 CP 脉冲的作用下开始进行倒计时，当倒计数至零时，可以对信号灯控制电 路产生一个上升沿的单脉冲，该脉冲将作为 74LS160 的脉冲输入，完成一次 计数，实现对绿灯，黄灯和红灯的亮灭的控制，此时红灯亮，当三种信号灯 完成一次状态变化时，将