课程设计--交通灯控制器

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1、 西安郵電學院 数字电路课程设计报告书 题目：交通灯控制器 系部名称 ： 学生姓名 ： 专业名称 ： 班 级 ： 时间 ： 交通灯控制器交通灯控制器 一、任务要求： 为了确保十字路口的车辆顺利畅通地行驶， 往往都采用自动控制的交通信号灯来进行指 挥。其中红灯（R）亮，表示该条道路禁止通行；黄灯（Y）亮表示停车；绿灯（G）亮表示 允许通行。 设计一个十字路口交通信号灯控制器，其要求如下： 1.设南北方向的红、黄、绿灯分别为 r，y，g；东西方向的红、黄、绿灯分别为 R，Y，G， 满足图 1 的工作流程并且可以并行工作：g（R）r（G），黄灯用于闪烁提示绿灯变为红 灯。 图 1：时序工作流程 2.

2、满足两个方向的工作时序： 东西方向红灯亮的时间应等于南北方向黄、 绿灯亮的时间之和； 南北方向红灯亮的时间应等于东西方向黄、绿灯亮的时间之和。其中东西方向为主干道，绿 灯亮 30 秒，红灯亮 20 秒，黄灯 5 秒；南北方向为支干道，绿灯 20 秒，红灯 30 秒，黄灯 5 秒。 控制器状态 S0 控制器状态 S1 控制器状态 S2 控制器状态 S3 支 干 道 红 灯 主 干 道 绿 灯 支 干 道 绿 灯 主 干 道 黄 灯 定时 30 定时 5 秒 定 时20 定时 5 秒 支 干 道 绿 灯 支 干 道 黄 灯 主 干 道 红 灯 主 干 道 红 灯 3.十字路口要有数字显示装置，作为

3、时间提示，以便人们更直观地把握时间。具体要求为： 当某方向绿灯亮时，置计数器为某一个数值，然后以每秒减 1 的计数方式工作，直至减到数 为“0”，十字路口红、绿灯交换，一次工作循环结束，进入另一个方向的工作循环。 例如：当南北方向从红灯转换成绿灯时，置南北方向数字显示为 19，并使数显计数器开始 减“1”计数，当减法计数到绿灯灭而黄灯亮（闪耀）时，数码管显示的数值应为 4，当减 法计数到“0”时，黄灯灭，而南北方向的红灯亮；同时，使得东西方向的绿灯亮，并置东 西方向的数码管的显示为 29。 二、总体方案： 1分析系统的逻辑功能，画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图 2 所示。它主要由控制器

4、、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: 表示主干道或支干道绿灯亮的时间间隔，即车辆正常通行的时间间隔。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。 图 2 交通灯控制系统的原理框图 2分析系统的状态变化，列出状态转换表： （1）主干道绿灯亮，支干道红灯亮。表示主干道上的车辆允许通行，支干道禁止通行。 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）主干道黄灯亮，支干道红灯亮。表示主干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，支干道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔 TY 时，控制器发出状 态转换信号 ST，转到下一工作状态。 （3）主干道红灯