数电课程设计交通灯

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1、 1 实 验 报 告 实验课程名称： 数字电路与逻辑设计课程设计 院系名称： 专业名称： 实验项目名称： 交通灯控制器 班级： 学号： 报告人： 成绩 指导老师 日期 2011-6-19 2 一、设计一、设计内容内容 1、使用 555 定时器产生一个 2Hz 的周期信号作为时钟信号。 2、使用 2 个发光二极管来分别表示红、绿交通灯：绿灯亮 30 秒后，转红灯亮 30 秒，再 进行下一个周期循环，每一个时刻保证只有一盏灯亮。 3、使用 2 个发光二极管和两位数码管来显示人行道状况。 4、当交通灯红灯亮时，人行道绿灯亮，并且数码管显示人可以通过余下来的时间。 5、人行道绿灯亮 25 秒后蜂鸣器发

2、出蜂鸣声 3 秒后停止。 6、人行道绿灯亮 28 秒后转人行道红灯亮，数码管不显示。 二、设计二、设计意义意义 在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效地疏通， 并为交通参与者的安全提供了强力 保障。随着社会、经济的快速发展，旧有的人力系统控制已经不再适应现代的日益繁忙的交 通状况。如何改善交通灯控制系统，如何使其日益繁忙的交通状况得到改善，就成为了当前 重要的研究课题。研究交通灯控制系统的目的在于： 1、 在时间和空间上分隔交叉不同方向的车流，控制车辆的行驶秩序，保证交通不会出 现拥挤情况。 2、 使再平面交叉口的道路网络上的人和车辆的疏通效率达到最大化。 3、 为道路使用者提供必要的信息，帮

3、助他们有效使用交通设施。 三、三、设计设计原理原理 1、总体设计方案、总体设计方案 本次设计内容为交通灯控制器，由时钟发生器、定时器、延时模块、秒脉冲发生器、倒 时器、译码显示、信号灯等模块构成，其结构框图如下所示： 时钟发生器 定时器 延时模块一 主干道信号灯 秒脉冲发生器 倒时器 延时模块二 人行道信号灯 蜂鸣器 译码、显示 3 原理图如下： 2、时钟发生器、时钟发生器 时钟发生器由 NE555 定时器构成一个多谐振荡器，产生一个 2Hz 的时钟信号。 （1）NE555 功能介绍功能介绍： NE555 为 8 脚时基集成电路，各脚主要功能：1 地 GND 2 触发 3 输出 4 复位 5

4、控制电压 6 门限(阈值） 7 放电 8 电源电压 Vcc。 （2）时钟发生器）时钟发生器工作原理工作原理： 将 NE555 定时器的 2 脚和 6 脚相连并通过电容 C 接地，同时通过 RB接到 7 脚，7 脚 通过 RA 接到电源 VCC，这样就构成了一个多谐振荡器，其电路如下所示： 电路的振荡周期为 T=（RA+2RB）C ln2 则其振荡频率为 f=1/T=1/(RA+2RB)C ln2 在此选择 RA=RB=510K，C=0.47uF，所以 f=2Hz。 多谐振荡电路 4 3、定时器、定时器 定时器主要由两块 74LS161 组成，实现定时 30s 的功能。 （1）74LS161 功能介绍功能介绍： 当清零端 CR=“0”，计数器输出 Q3、Q2、Q1、Q0 立即为全“0”，这个时候为异步复位 功能。当 CR=“1”且 LD=“0”时，在 CP 信号上升沿作用后，74LS161 输出端 Q3、Q2、Q1、