交通灯控制器课程设计

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1、 课 程 设 计 2013 年 3 月 8 日 课 程 EDA 技术课程设计 题 目 交通灯控制器 院 系 电子科学学院 专业班级 电子信息工程 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 电子信息工程 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，

2、实验电路用逻辑开关代替。 2、主干道处于常允许通行的状态，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

3、编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003. 完成期限 2013.3.8 指导教师 专业负责人 2013 年 3 月 8 日 1 一、一、设计思想设计思想 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。 主干道为南北方向，支干道为东西方向，实现任务：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。主干道处于常允许通行的状态， 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

4、灯 时，主干道亮红灯。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。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。 1 1、基本原理基本原理 硬件：由设计任务要求可知，总体输入电路有： 在开始计时之前的等待状态，复位键 reset 接低电位，接通电源 后，首先要将它接高电位，表示计时开始。(2)当按一下（on_off） 键，表示紧急情况发生，两个方向均为红灯亮，计时停止，当再次按 下（on_off）键时，控制器恢复原

5、来状态，正常工作。 软件：由于紧急情况控制信号是采用按键的输入方式，其产生时 刻和持续时间的长短是随机不定的，以保证系统能捕捉到输入脉冲， 故需要有防抖动的模块。 另外还需要将时间显示出来， 为了节省资源， 2 我采用了循环点亮 LED 七段显示数码管的方法来显示计时输出。 通过 信号 choose4(3 downto 0)来对 4 个 LED 七段显示数码管进行选择。 由于不能使用 7448 自动译码集成电路，故在 LED 七段显示数码管显 示时间时， 要把计时结果转换为七段码输出到相应的 LED 七段显示数 码管上， 因此还需要一个转换电路。 交通灯状态控制也需要一个电路， 当有使能信号及

6、无紧急情况下， 交通灯状态不发生变化，有紧急情况 时，两个方向上均为红灯亮，紧急情况消除后，回到原来状态，无使 能信号时，交通灯状态不变。 通过上面的分析， 不难得知可以把交通灯控制系统划分为 6 个模 块：键输入模块，时钟分频模块，计时模块，选通模块，显示模块， 控制模块 2、设计框图设计框图 3 总体结构框图如下 No yes Yes No No Yes No Yes Yes No No Yes Yes No No Yes Yes No Yes 图 1 系统设计框图 通电 复位 东西为红，南北为绿，计时开始 是否有紧急情况 是否消 除？ 计时到 45s 东西为黄，南北为绿 是 否 有 紧 急 情 况 计时到 5s 两 方 向 均 为红， 计时 停止 东西为红，南北为绿 是否有紧急情 计时